Question

【題目】I、依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+ Cu(s)== Cu2+(aq)+ 2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)電極X的材料是______；電解質(zhì)溶液Y是_____。

(2)銀電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為________； X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為____________。

(3)圖中所示連接的鹽橋(U型管中裝有飽和KNO3溶液)裝置，將其放置于電解質(zhì)溶液中，此時(shí)鹽橋中的K+移向__________(填“CuSO4溶液”或“Y溶液”)，形成閉合回路，構(gòu)成原電池。

II、如圖所示，甲、乙為相互串聯(lián)的兩個(gè)電解池。請(qǐng)回答：

(1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，則A電極為________極，電極反應(yīng)為________。溶液中的c(Cu2＋)與電解前相比________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

(2)乙池中Fe極電極反應(yīng)為______________若在乙池中滴入少量酚酞溶液，電解一段時(shí)間后，鐵極附近呈__________色。

(3)若甲池A極增重12.8 g，則乙池C(石墨)極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為___________。

Answer 1

【答案】銅(Cu) AgNO3溶液 2Ag+ + 2e- = 2Ag Cu - 2e- = Cu2+ Y溶液 陰 Cu2＋＋2e－===Cu 變小 2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑ 紅 4.48L

【解析】

I、根據(jù)反應(yīng)2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）分析，在反應(yīng)中，Cu被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+，則正極為活潑性較Cu弱的Ag，Ag+在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)為Ag++e-=Ag，電解質(zhì)溶液為AgNO3 ，原電池中，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，由此分析解答；

II、（1）依據(jù)電解精煉的原理是粗銅做陽(yáng)極，精銅做陰極，含銅離子的電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解反應(yīng)，在陰極是溶液中銅離子得到電子生成銅；

（2）依據(jù)裝置圖分析可知，與電源正極相連的C電極為電解池的陽(yáng)極，與電源負(fù)極連接的A電極是陰極，B為陽(yáng)極，Fe為陰極；

（3）依據(jù)甲池和乙池的轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算甲池和乙池中電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量，據(jù)此分析解答。

I、（1）由反應(yīng)2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知，在反應(yīng)中，Cu被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，Ag+在正極上得電子被還原，電解質(zhì)溶液為AgNO3，故答案為：銅（Cu）；AgNO3溶液；

（2）正極為活潑性較Cu弱的Ag，Ag+在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)為：Ag++e-=Ag，X電極為負(fù)極，其電極反應(yīng)式為：Cu2e=Cu2+；

（3）鹽橋中裝有含瓊膠的KNO3飽和溶液，則鹽橋中 K+移向正極，也就是Y溶液；

II、（1）A與電源負(fù)極相連，故A為陰極；電解精煉的原理是粗銅做陽(yáng)極，精銅做陰極，含銅離子的電解質(zhì)溶液(CuSO4溶液或CuCl2溶液)進(jìn)行電解反應(yīng)，在陰極是溶液中銅離子得到電子生成銅，電極反應(yīng)是Cu2++2e=Cu；陽(yáng)極上粗銅中活潑金屬先放電，然后是Cu2+放電，而陰極始終是Cu2+得到電子，故電解一段時(shí)間后，溶液中c（Cu2+）減小；

（2）依據(jù)裝置圖分析可知，與電源正極相連的C電極為電解池的陽(yáng)極，與電源負(fù)極連接的A電極是陰極，B為陽(yáng)極，Fe為陰極；Fe電極上是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，電極反應(yīng)為2H++2e═H2↑或2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，破壞水的電離平衡氫氧根離子濃度增大，鐵電極附近溶液變紅色；

（3）甲池A為電解池的陰極，電極反應(yīng)為Cu2++2e═Cu，增重12.8g的銅物質(zhì)的量為0.2mol，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.4mol；乙池C(石墨)極為電解池的陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：2Cl2e=Cl2↑，依據(jù)電子守恒，生成氯氣0.2mol，放出氣體在標(biāo)況下的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L。