Question

如圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同（假設(shè)通電前后溶液體積不變），A、B為外接直流電源的兩極．將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色．

請回答：
（1）B極是電源的

負

極，一段時間后，甲中溶液顏色

逐漸變淺

，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明

氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷

在電場作用下向Y極移動；
（2）電解一段時間內(nèi)甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均分別只有一種單質(zhì)生成時，對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為

1：2：2：2

，乙中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

2Cl^-+2H₂O

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

，若要使電解后的甲裝置中的溶液恢復(fù)到原濃度則需加入一定量的

CuO

；（填物質(zhì)的化學(xué)式）
（3）現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)該是

鍍件

（填“鍍層金屬”或“鍍件”）．當乙中溶液的pH是13時（此時乙溶液體積為500mL），丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為

5.4g

，甲中溶液的pH

變小

（填“變大”、“變小”或“不變”）；
（4）若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是

Fe+Cu²⁺

通電  .

Cu+Fe²⁺

．

Answer 1

分析：（1）將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色，可知道氫離子在該電極放電，所以F即是陰極，并得到其他各個電極的名稱，硫酸銅中銅離子減少導(dǎo)致溶液顏色的變化，膠體的膠粒帶點電，即電泳實驗證明的結(jié)論；
（2）C、D、E、F電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)可計算生成的單質(zhì)的量，電解池中電解質(zhì)復(fù)原的原則：出啥加啥；
（3）電鍍裝置中，鍍層金屬必須做陽極，鍍件做陰極，各個電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是相等的；
（4）鐵電極做陽極則該電極放電的是金屬鐵本身．

解答：解：將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色，說明F極顯堿性，是氫離子在該電極放電，所以F即是陰極，可得出D、F、H、Y均為陰極，C、E、G、X均為陽極，A是電源的正極，B是負極；
（1）B電極是電源的負極，在A池中，電解硫酸銅的過程中，銅離子逐漸減少，導(dǎo)致溶液顏色變淺，Y極是陰極，該電極顏色逐漸變深，說明氫氧化鐵膠體向該電極移動，異性電荷相互吸引，所以氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷，故答案為：逐漸變淺；氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷；
（2）C、D、E、F電極發(fā)生的電極反應(yīng)分別為：4OH^-═O₂↑+2H₂O+4e^-、Cu²⁺+2e^-═Cu、2Cl^-═Cl₂↑+2e^-、2H⁺+2e^-═H₂↑，當各電極轉(zhuǎn)移電子均為1mol時，生成單質(zhì)的量分別為：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1：2：2：2，乙中電解飽和食鹽水發(fā)生的離子方程式為2Cl^-+2H₂O

通電  .

 2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，甲裝置的電解方程式為：2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，析出銅和氧氣，電解后的甲裝置中的溶液恢復(fù)到原濃度則需加入一定量的CuO，故答案為：1：2：2：2；2Cl^-+2H₂O

通電  .

 2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；CuO；
（3）電鍍裝置中，鍍層金屬必須做陽極，鍍件做陰極，所以H應(yīng)該是鍍件，當乙中溶液的pH是13時（此時乙溶液體積為500mL）時，根據(jù)電極反應(yīng)2H⁺+2e^-═H₂↑，則放電的氫離子的物質(zhì)的量為：0.1mol/l×0.5L=0.05mol，當轉(zhuǎn)移0.05mol電子時，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量=108g/mol×0.05mol=5.4g，電解硫酸銅的過程中氫氧根減少，所以氫離子濃度增大，所以酸性增強，甲中溶液的pH 變小，故答案為：鍍件；5.4g；變小；
（4）C電極換為鐵，則陽極鐵失電子，陰極銅離子得電子，電解池反應(yīng)為：Fe+Cu²⁺

通電  .

Cu+Fe²⁺，故答案為：Fe+Cu²⁺

通電  .

Cu+Fe²⁺．

點評：本題考查學(xué)生有關(guān)電解池的工作原理知識，綜合性很強，難度較大，要求學(xué)生熟記教材知識，學(xué)以致用．