Question

【題目】某研究性學習小組將下列裝置按如圖連接，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙、丙 中電解質溶液含溶質均為 1 mol。將電源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在 F 極附近顯紅色。

試回答下列問題：

(1)電源 A 極的名稱是 ________。

(2)當電路中通過 4 mole－時，要使甲中溶液種類和濃度均復原，可向電解后溶液中加入__________(填某一種物質的化學式和物質的量)。

(3)乙裝置中電解反應的總化學方程式為 __________________ 。

(4)若要在丙裝置中實現鐵器上鍍銀，銀在 _____(填 G 或 H)級。

(5)裝置丁中的現象是 _________________________。

(6)若電源用堿性氫氧燃料電池代替，則該電池正極的電極反應式為 ______________ 。

Answer 1

【答案】正極 1molCu(OH)2 G X極附近紅褐色變淺，Y極附近紅褐色變深 O2+4e-+2H2O=4OH-

【解析】

乙中為飽和食鹽水，滴入酚酞溶液，在 F 極附近顯紅色，說明F電極發生反應2H2O+2e－=H2↑+2OH－，所以F應為陰極，得電子發生還原反應，則B為電源的負極，A為電源的正極。

(1)根據分析可知電源A極為正極；

(2)甲裝置中C與電源正極相連為陽極，水電離出的氫氧根放電生成氧氣，電極方程式為4OH--4e-=O2↑+2H2O，轉移4mol電子時可以產生1molO2；D為陰極，先是銅離子放電生成銅單質，電極方程式為Cu2++2e－=Cu，溶液中n(Cu2+)=1mol，所以轉移2mol電子后，銅離子已經完全反應，之后水電離出的氫離子放電產生氫氣，電極方程式為2H++2e－=H2↑，又轉移2mol電子，所以產生1molH2，則共析出1molO2、1molCu、1molH2，相當于1molCu(OH)2，根據“析出什么補充什么”原則加入物質恢復，需要加入1molCu(OH)2；

(3)乙裝置中陽極氯離子放電產生氯氣，陰極水電離出的氫離子放電產生氫氣，同時產生氫氧根，總反應為；

(4)因為要在鐵器上鍍銀，所以鐵器在陰極，銀離子要在陰極發生還原反應生成銀單質；同時為了補充電解質溶液中的銀離子，需要銀單質在陽極發生氧化反應生成銀離子，電源的A極為正極，G與A相連，所以銀在G極；

(5)根據異性電荷相吸的原理，氫氧化鐵膠體中含有的帶正電荷的膠體粒子會向陰極Y電極移動，所以X極附近紅褐色變淺，Y極附近紅褐色變深；

(6)原電池正極得電子發生還原反應，電解質溶液顯堿性，所以電極方程式O2+4e－+2H2O=4OH－。