Question

某課外活動(dòng)小組同學(xué)用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后在C電極表面有銅析出，試回答下列問題．
（1）A為電源的

負(fù)極

極；
（2）E的電極反應(yīng)式為：

2H⁺+2e^-=H₂↑

；
（3）若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為

2：1：2：2

；
（4）在常溫下，現(xiàn)用丙裝置給鐵鍍銅，則H電極材料應(yīng)該是

銅

，當(dāng)丙中鐵表面析出銅的3.2g時(shí)，乙中溶液的PH值為

13

（假設(shè)溶液體積為1L）；
（5）在電解一段時(shí)間后在甲中加入適量

CuO（若考慮到水開始電解Cu（OH）₂也可以）

可以使溶液恢復(fù)到原來的濃度．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電解池工作原理判斷C的電極，根據(jù)C的電極判斷電源A的電極．
（2）先判斷E的電極，再確定E的電極反應(yīng)式．
（3）先判斷生成的單質(zhì)，再根據(jù)得失電子數(shù)相等判斷其物質(zhì)的量之比．
（4）根據(jù)電鍍?cè)�理判斷H電極材料，根據(jù)銅與氫離子的關(guān)系式計(jì)算該溶液的PH．
（5）根據(jù)電解生成物判斷．

解答：解：（1）C電極上有銅析出，C電極上發(fā)生還原反應(yīng)，所以C電極是陰極，連接陰極的是負(fù)極，所以A為負(fù)極，故答案為：負(fù)極．
（2）C是陰極，則D是陽極，E是陰極，F(xiàn)是陽極，陽離子在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中氫離子的放電能力大于鈉離子，所以氫離子放電，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑
（3）根據(jù)離子的放電順序判斷，甲、乙裝置中C、D、E、F四個(gè)電極上分別生成的物質(zhì)是Cu、O₂、H₂、
Cl₂，根據(jù)得失電子數(shù)相等，這四種物質(zhì)間的關(guān)系式為 2Cu--O₂--2 H₂--2Cl₂，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于計(jì)量數(shù)之比知，物質(zhì)的量之比為2：1：2：2，故答案為：2：1：2：2．
（4）根據(jù)題意知，G為陰極，H為陽極；根據(jù)電鍍?cè)�理，鍍層在陽極，鍍件在陰極，所以H電極材料應(yīng)該是銅；
乙裝置中的氫氣來源于水，一個(gè)水分子電離成一個(gè)氫離子和一個(gè)氫氧根離子，兩個(gè)氫離子生成一個(gè)氫分子，所以氫分子和氫氧根離子的關(guān)系式為  H₂ --2 OH ^-；根據(jù)得失電子數(shù)相等，丙裝置中析出的銅與乙裝置中氫氣的關(guān)系式為
   Cu--H₂；所以氫氧根離子和銅的關(guān)系式為 
       Cu--2 OH ^-
      64g   2mol  
      3.2g  0.1mol
 所以C（OH^-）=0.1 mol/L，則C（H⁺）=1×10^-13 mol/L，所以PH=13，故答案為：銅；13；
（5）甲裝置中電解反應(yīng)方程式為 2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄
由方程式知，電解出的物質(zhì)有銅和氧氣，所以加入氧化銅即可，故答案為：CuO（若考慮到水開始電解Cu（OH）₂也可以）

點(diǎn)評(píng)：電解池中有關(guān)量的計(jì)算或判斷：電解池中有關(guān)量的計(jì)算或判斷主要包括以下幾方面：根據(jù)直流電源提供的電量求產(chǎn)物的量、溶液的PH、化學(xué)式等，解題依據(jù)是得失電子守恒，有如下解題方法：
1、根據(jù)電子守恒法計(jì)算；
2、根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算；
3、根據(jù)關(guān)系式計(jì)算；