Question

【題目】關于電解池應用的規律提煉題組某化學興趣小組用下圖所示裝置進行電化學原理的實驗探究，回答下列問題：

（1）通O2的Pt電極為電池__________極（填電極名稱），其電極反應式為______________。

（2）若B電池為電鍍池，目的是在某鍍件上鍍一層銀，則X電極材料為_________，電解質溶液為__________。

（3）若B電池為精煉銅，且粗銅中含有Zn、Fe、Ag、Au等雜質，在__________電極（填“X”或“Y”）周圍有固體沉積成陽極泥，陽極泥的成分為___________。

（4）若X、Y均為Pt，B電池的電解質溶液為500 mL 1.0mol/L的NaCl溶液，當電池工作一段時間斷開電源K，Y電極有560mL（標準狀況）無色氣體生成（假設電極產生氣體完全逸出，溶液體積不變）。恢復到常溫下，B電池溶液的pH=___________，要使該溶液恢復到原來的狀態，需加入__________（填物質并注明物質的量）。

（5）若X、Y均是銅，電解質溶液為NaOH溶液，電池工作一段時間，X極附近生成磚紅色沉淀，查閱資料得知是Cu2O，試寫出該電極發生的電極反應式為_______________。

（學法題）通過以上題目，請總結書寫電極反應式的關鍵____________ 。

Answer 1

【答案】 正 O2+4e-+2H2O=4OH- Ag AgNO3溶液 X Ag、Au 13 0.05molHCl 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O 電池的判斷、電極是活性電極還是惰性電極及電解質溶液中的離子放電先后順序（其他答案合理也給分）。

【解析】試題分析：（1）裝置A是氫氧燃料電池，氧氣發生還原反應，所以通入氧氣的電極是正極；（2）電鍍時，鍍件作陰極、鍍層金屬作陽極、含有鍍層金屬的鹽作電解質；（3）電解法精煉銅，粗銅作陽極、精銅作陰極，粗銅中銅及活潑性大于銅的金屬失電子，活潑性小于銅的金屬不能失電子；（4）Y極是陰極，發生還原反應生成氫氣，Y電極有560mL（標準狀況）氫氣生成，根據電解方程式計算溶液的pH，根據放出氣體的物質的量分析要使該溶液恢復到原來的狀態需加入的物質。（5）根據題目信息，X極是銅失電子生成Cu2O。

解析：（1）裝置A是氫氧燃料電池，氧氣發生還原反應，所以通入氧氣的電極是正極；在中性溶液中氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-；（2）電鍍時，鍍件作陰極、鍍層金屬作陽極、含有鍍層金屬的鹽作電解質，X與正極相連，X是陽極，所以X電極材料為Ag，電解質溶液為AgNO3溶液。（3）電解法精煉銅，粗銅作陽極、精銅作陰極，粗銅中銅及活潑性大于銅的金屬失電子，活潑性小于銅的金屬不能失電子，X是陽極，所以在X極周圍有固體沉積成陽極泥，Ag、Au的活潑性小于銅，所以陽極泥的成分為Ag、Au；（4）Y極是陰極，發生還原反應生成氫氣，Y電極有560mL（標準狀況）氫氣生成，生成氫氣的物質的量是0.025mol，設生成氫氧化鈉的物質的量是xmol、生成氯氣的物質的量是ymol

X=0.05mol、y=0.025mol；B池溶液氫氧化鈉的濃度是 ，所以pH=13；由于反應放出0.025mol氫氣和0.025mol氯氣，所以要使該溶液恢復到原來的狀態，需加入0.05molHCl；

（5）根據題目信息，X極是銅失電子生成Cu2O，電極反應為：2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O。

書寫電極反應式的關鍵：電極的判斷、電極是活性電極還是惰性電極及電解質溶液中的離子放電先后順序。