Question

7．某研究性学习小组将下列装置如图连接，D、F、X、Y 都是铂电极、C、E是铁电极．将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色．下列说法不正确的是（　　）

• A． 电源B 极的名称是负极
• B． 甲装置中电解反应的总化学方程式是：CuSO₄+Fe$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄
• C． 设电解质溶液过量，则同一时内C、D电极上参加反应的单质或生成的单质的物质的量之比是1：1
• D． 设甲池中溶液的体积在电解前后都是500ml，当乙池所产生气体的体积为4.48L（标准状况）时，甲池中所生成物质的物质的量浓度为0.2mol/L．

Answer 1

分析 A、电解饱和食盐水时，酚酞变红的极是阴极，串联电路中，阳极连阴极，阴极连阳极，阴极和电源负极相连，阳极和电源正极相连；
B、根据电解原理来书写电池反应，甲池中C为铁做阳极，D为铂电极，电解质溶液是硫酸铜溶液，依据电解原理分析；
C、根据电极反应和电子守恒计算溶解和析出金属的物质的量关系；
D、乙池中E为阳极，F为阴极，当乙池所产生气体的体积为4.48L（标准状况）时，甲池中生成硫酸亚铁浓度，依据电子守恒计算反应的铁物质的量得到硫酸亚铁浓度．

解答 解：A、向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明该极上氢离子放电，所以该电极是阴极，所以E电极是阳极，D电极是阴极，C电极是阳极，G电极是阳极，H电极是阴极，X电极是阳极，Y是阴极，A是电源的正极，B是原电池的负极，故A正确；
B、D、F、X、Y 都是铂电极、C、E是铁电极，甲池中C为铁做阳极，D为铂电极，电解质溶液是硫酸铜溶液，电解硫酸铜溶液时的阳极是铁失电子生成亚铁离子，阴极是铜离子放电，所以电解反应为：Fe+CuSO₄$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄，故B正确；
C、甲池中C为铁做阳极，D为铂电极，电解质溶液是硫酸铜溶液，电解硫酸铜溶液时的阳极是铁失电子生成亚铁离子，Fe-2e-=Fe²⁺，阴极是铜离子放电，电极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，依据电子守恒可知则同一时内C、D电极上参加反应的单质或生成的单质的物质的量之比是1：1，故C正确；
D、乙池中E为阳极，Fe-2e-=Fe²⁺，F为阴极，电极反应2H⁺+2e^-=H₂↑，当乙池所产生气体的体积为4.48L（标准状况）气体是氢气，物质的量=0.2mol；，所以乙池电子转移为0.4mol，甲池中阳极是铁失电子生成亚铁离子，Fe-2e-=Fe²⁺，生成硫酸亚铁浓度=$\frac{0.2mol}{0.5L}$=0.4mol/L，故D错误；
故选D．

点评 本题是一道电化学综合知识题目，主要是原电池原理和电解池原理的分析应用，电极判断和电极反应是解题关键，注意电解池中活性电极做阳极，本身失电子发生氧化反应，掌握基础是关键，题目难度中等．