Question

如图所示的装置，闭合开关一段时间后，再断开，请回答问题．在此过程中
（1）A中发生反应的离子方程式是

 

，其中Fe电极的名称是

 

（2）若B中溶液仍为蓝色，其中一电极增重1.6g，则增重的是B中的

 

（填“C”或“Cu”）电极，电解后溶液的pH为

 

；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入

 

  （填化学式），其质量为

 

．（假设电解前后溶液的体积500ml不变）
（3）断开开关后，发现C中溶液的PH值

 

（填“增大”、“减小”或“不变”），其通电过程中阳极发生的反应是

 

（4）此过程中D中的铜电极质量

 

，银电极质量

 

，电解质溶液浓度

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）A中Fe与银离子反应生成亚铁离子和Ag，Fe比Ag活泼作负极；
（2）阴极上铜离子得电子生成铜单质质量增大；根据电解方程式结合电子守恒计算；阴极铜离子放电，阳极氢氧根离子放电，然后根据析出的物质向溶液中加入它们形成的化合物即可；根据生成的Cu和氧气的质量计算；
（3）电解硫酸氢钠溶液实质是电解水，根据溶液的体积变化判断pH；阳极上氢氧根离子失电子；
（4）D中Cu与负极相连为阴极，Cu上银离子得电子，Ag与正极相连为阳极，阳极上Ag失电子，根据两极的反应判断溶液浓度的变化．

解答： 解：（1）A中Fe与银离子反应生成亚铁离子和Ag，其反应的离子方程式为：2Ag⁺+Fe=Fe²⁺+2Ag，Fe比Ag活泼，则Fe失电子发生氧化反应作负极；
故答案为：2Ag⁺+Fe=Fe²⁺+2Ag；负极；
（2）若B中溶液仍为蓝色，其中一电极增重1.6g，阴极上铜离子得电子生成铜单质质量增大，则增重的是Cu电极；根据2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

Cu+O₂↑+4H⁺知，析出1.6gCu，即

1.6g

64g/mol

=0.025mol，则溶液中生成的氢离子为0.05mol，则c（H⁺）=0.1mol/L，所以溶液的pH=1，阳极上生成氧气、阴极上生成铜，实质上相当于生成CuO，要使溶液恢复原状，应该加入CuO，根据Cu原子守恒得m（CuO）=0.025mol×80g/mol=2g；
故答案为：Cu；1；CuO；2；
（3）电解硫酸氢钠溶液实质是电解水，水减少，则溶液的体积减小，所以溶液酸性增强，则pH减小；阳极上氢氧根离子失电子，则阳极上电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
故答案为：减小；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（4）D中Cu与负极相连为阴极，Cu上银离子得电子生成银单质，则Cu电极质量增大，Ag与正极相连为阳极，阳极上Ag失电子生成银离子，则银电极质量减小，两极上生成的银离子和消耗的阴离子相同，则反应后溶液浓度不变；
故答案为：增大；减小；不变．

点评：本题考查了原电池原理和电解原理的应用，先根据能自发发生的氧化还原反应判断原电池，再根据原电池的正负极判断电解池的阴阳极，结合离子放电顺序分析判断，再结合原子守恒进行计算，题目难度中等．