Question

依据氧化还原反应：2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图1所示．请回答下列问题：
（1）电极X的材料是

 

；电解质溶液Y是

 

；
（2）银电极为电池的

 

极，发生的电极反应为

 

；X电极上发生的电极反应为

 

．
（3）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题．由硫化氢获得硫单质有多种方法．（1）将烧碱吸收H₂S后的溶液加入到如图2所示的电解池的阳极区进行电解．电解过程中阳极区发生如下反应：S^2--2e^-═S
（n-1）S+S^2-═Sn^2-
①写出电解时阴极的电极反应式：

 

②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）根据电池反应式知，失电子化合价升高的金属作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，得电子的化合价降低的可溶性反应物作电解质溶液，据此设计原电池；
（2）原电池中，易失电子的电极铜为负极，银作正极，正极上得电子发生还原反应；
（3）①阴极上氢离子放电生成氢气，阳极上硫离子放电，电极反应式为S^2--2e^-═S；
②S_n^2-和氢离子反应生成S单质，S元素失电子发生氧化反应，同时S元素得电子生成H₂S．

解答： 解：（1）由反应“2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，所以X电极材料是Cu，Ag⁺在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO₃ ，
故答案为：Cu；AgNO₃溶液；
（2）正极为活泼性较弱的Ag，Ag⁺在正极上得电子被还原，电极反应为Ag⁺+e^-═Ag，X电极材料是Cu，Cu失电子生成铜离子，电极反应式为：Cu-2e^-═Cu²⁺，
故答案为：正极； Ag⁺+e^-═Ag（或2Ag⁺+2e^-═2Ag）；Cu-2e^-═Cu²⁺；
（3）①阳极上硫离子放电，电极反应式为S^2--2e^-═S，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
②电解后阳极区离子为S_n^2-，酸性条件下，S_n^2-和氢离子反应生成S单质，S元素失电子发生氧化反应生成S单质，同时S元素得电子生成H₂S，反应方程式为S_n^2-+2H⁺=（n-1）S↓+H₂S↑，故答案为：S_n^2-+2H⁺=（n-1）S↓+H₂S↑；

点评：本题考查了原电池和电解池的工作原理，注意电极反应式的书写，题目难度不大．