Question

如图装置所示，C、D、E、F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．
（1）A极是电源的

 

．
（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

 

（填金属名称），电镀液是

 

溶液．当乙中溶液的c（OH^-）=0.1mol?L^-1时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为

 

，
（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

考点：电解原理

专题：

分析：（1）将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F电极为阴极，阴极上氢离子放电导致F电极附近呈碱性，则C、E、G为阳极，D、F、H为阴极，阴极连接原电池负极，阳极连接原电池正极；
（2）根据转移电子相等进行计算其物质的量之比；
（3）电镀时，镀层Ag为阳极、镀件Cu为阴极，电解质溶液为AgNO₃溶液，根据转移电子相等计算析出Ag的质量；
（4）若将C换为Ag，则阳极上Ag失电子、阴极上Cu离子放电．

解答： 解：（1）将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F电极为阴极，阴极上氢离子放电导致F电极附近呈碱性，则C、E、G为阳极，D、F、H为阴极，阴极连接原电池负极，所以B是原电池负极；阳极连接原电池正极，所以A是原电池正极；
故答案为：正极；
（2）C、D、E、F发生的反应分别为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑、Cu²⁺+2e^-=Cu、2Cl^--2e^-=Cl₂↑、2H⁺+2e^-=H₂↑，串联电路中转移电子相等，假设都转移4mol电子时，O₂、Cu、Cl₂、H₂的物质的量分别是1mol、2mol、2mol、2mol，所以生成单质的物质的量之比为1：2：2：2，故答案为：1：2：2：2；
（3）用丙装置给铜件镀银，镀层Ag为阳极，则G为Ag，镀件H为阴极，阴极材料H是Cu，电镀液为AgNO₃溶液，当乙中溶液的c（OH^-）=0.1mol?L^-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，故答案为：Cu；AgNO₃；5.4g；
（4）若将C换为Fe，则阳极上Fe失电子、阴极上Cu离子放电，电池反应式为Fe+Cu²⁺

通电  .

Cu+Fe²⁺，故答案为：Fe+Cu²⁺

通电  .

Cu+Fe²⁺．

点评：本题考查了电解池原理，明确离子放电顺序是解本题关键，根据各个电极上发生的反应来分析解答，难点是电极反应式的书写，题目难度中等．