Question

【题目】分如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：

(1)B极是电源的__________，一段时间后，甲中溶液颜色_________，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明_______________，在电场作用下向Y极移动。

(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_______。

(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是_______(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是________溶液。当乙中溶液的C(OH-)=0.1mol/L时(此时乙溶液体积为500mL)，丙中镀件上析出银的质量为________，甲中溶液的pH_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是_____________。

Answer 1

【答案】负极 逐渐变浅 氢氧化铁胶体粒子带正电 1∶2∶2∶2 镀件 AgNO3 5.4g 变小 Fe+Cu2+Cu+Fe2+

【解析】

（1）将直流电源接通后，F极附近呈红色，可知氢离子在该电极放电，所以F即是阴极，并得到其他各个电极的名称，阳极上阴离子放电；
（2）C、D、E、F电极转移的电子数目相等，根据转移电子数可计算生成的单质的量；
（3）电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，各个电极上转移的电子数是相等的；

(4)C电极换为铁，则阳极铁失电子，阴极铜离子得电子。

(1)B电极是电源的负极，在A池中，电解硫酸铜的过程中，铜离子逐渐减少，导致溶液颜色变浅；Y极是阴极，该电极颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶体向该电极移动，异性电荷相互吸引，所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷；

(2)C、D、E、F电极发生的电极反应分别为：4OH-═O2↑+2H2O+4e-、Cu2++2e-═Cu、2Cl-═Cl2↑+2e-、2H++2e-═H2↑，当各电极转移电子均为1mol时，生成单质的量分别为：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以单质的物质的量之比为1：2：2：2；

(3)电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，所以H应该是镀件，电镀液含有镀层金属阳离子，故电镀液为AgNO3溶液；当乙中溶液的c(OH-)=0.1molL-1时(此时乙溶液体积为500mL)，根据电极反应2H2O+2e-═H2↑+2OH-，则放电的氢离子的物质的量为：0.1mol/l×0.5L=0.05mol，当转移0.05mol电子时，丙中镀件上析出银的质量=108g/mol×0.05mol=5.4g，电解硫酸铜的过程中水放电生成氧气，有硫酸生成，所以氢离子浓度增大，所以酸性增强，甲中溶液的pH变小；

(4)C电极换为铁，则阳极铁失电子，阴极铜离子得电子，电解池反应为：Fe+Cu2+Cu+Fe2+。