Question

【題目】電化學原理在化學工業(yè)中有廣泛的應用。請根據如圖回答問題：

（1）裝置Ⅰ中的X電極的名稱是____________，Y電極的電極反應式為________，工作一段時間后，電解液的pH將________（填“增大”、“減小”、“不變”）。

（2）若裝置Ⅱ中a、b均為Pt電極，W為飽和食鹽水（滴有幾滴酚酞），實驗開始后，觀察到b電極周圍溶液變紅色，其原因是（用電極反應式表示）___________，a電極上有氣泡產生，該氣體的電子式為____。

（3）若利用裝置Ⅱ進行銅的精煉，則a電極的材料為_______________，工作一段時間后裝置Ⅱ電解液中c（Cu2+）將_______________（填“增大”、“減小”、“不變”）。

（4）若裝置Ⅱ中a為Ag棒，b為銅棒，W為AgNO3溶液，工作一段時間后發(fā)現(xiàn)銅棒增重2.1.6g，則流經電路的電子的物質的量為___________________。

Answer 1

【答案】負極 O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ 減小 2H++2e﹣=H2↑或2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ 粗銅 減小 0.02mol

【解析】

（1）裝置Ⅰ為甲烷燃料電池，燃料在負極發(fā)生氧化反應，生成二氧化碳能夠與KOH反應，導致溶液pH減小，在堿性環(huán)境中，氧氣在正極發(fā)生還原反應，生成氫氧根離子，電極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-；

（2）電解飽和食鹽水得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉，其離子方程式為：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，b是陰極，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時電極附近生成氫氧化鈉，所以溶液堿性增強，酚酞試液遇堿變紅色，電極反應式為：2H++2e-=H2↑，氯氣的電子式為；

（3）電鍍法精煉銅時，粗銅為陽極，精銅為陰極，所以陽極材料是粗銅；陽極上失電子變成離子進入溶液，因作陽極的粗銅中的銅和比銅活潑的金屬都失去電子進入溶液，陰極溶液中Cu2+得到電子沉積在陰極上，所以，為陽極a電極連接粗銅，電解一段時間后，溶液中銅離子濃度在減小；

（4）銅棒是陰極，銀離子放電，生成n（Ag）==0.02mol，轉移電子0.02mol。