Question

5．如圖中，甲是電解飽和食鹽水，乙是銅的電解精煉，丙是電鍍，回答：
（1）b極上的電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，甲電池的總反應化學方程式是2NaCl+2H₂O═2NaCl+Cl₂↑+H₂↑．
（2）在粗銅的電解過程中，圖中c電極的材料是粗銅板（填“粗銅板”或“純銅板”）；在d電極上發(fā)生的電極反應為Cu²⁺+2e^-=Cu；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe等雜質，則沉積在電解槽底部（陽極泥）的雜質是Au、Ag．電解一段時間后，電解液中的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺．
（3）如果要在鐵制品上鍍鎳（二價金屬），則e電極的材料是鎳塊（填“鐵制品”或“鎳塊”，下同），f電極的材料是鐵制品．
（4）若e電極的質量變化118g，則a電極上產生的氣體在標準狀況下的體積為44.8L．

Answer 1

分析 （1）甲是電解飽和食鹽水，M為正極，則a為陽極發(fā)生氧化反應，b為陰極發(fā)生還原反應，電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉；
（2）乙是銅的電解精煉，粗銅應作陽極即c極，精銅作陰極即d極，陽極與電池的正極相連發(fā)生氧化反應，陰極與電池的負極相連發(fā)生還原反應；金屬的活動性順序為Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt，因此在電解過程中Ag、Au不會失去電子，而是形成陽極泥，根據(jù)電解原理來解答；
（3）要在鐵制品上鍍鎳（二價金屬），則鐵作陰極與電源負極N相連即f極，鎳為陽極與電源正極M相連即e極；
（4）根據(jù)轉移電子數(shù)相等計算．

解答 解：（1）甲是電解飽和食鹽水，M為正極，則a為陽極發(fā)生氧化反應，b為陰極發(fā)生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，總反應化學方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaCl+Cl₂↑+H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaCl+Cl₂↑+H₂↑；
（2）用電解法進行粗銅提純時，粗銅應作陽極，精銅作陰極，該裝置中M為原電池的正極，N為原電池的負極，所以c為電解池的陽極，d為電解池的陰極，電解時，以硫酸銅溶液為電解液，溶液中的Cu²⁺得到電子在陰極上發(fā)生還原反應，即Cu²⁺+2e^-=Cu；作陽極的粗銅中的銅以及比銅活潑的金屬失去電子進入溶液，所以Fe發(fā)生Fe-2e^-═Fe²⁺反應，以Fe²⁺的形式進入溶液中；比銅不活潑的金屬Au、Ag不會失去電子，以單質的形成沉入電解槽形成“陽極泥”，則沉積在電解槽底部（陽極泥）的雜質是Au、Ag，電解一段時間后，電解液中的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺，
故答案為：粗銅板；Cu²⁺+2e^-=Cu；Au、Ag；Cu²⁺、Fe²⁺；
（3）要在鐵制品上鍍鎳（二價金屬），則鐵作陰極與電源負極N相連即f極，鎳為陽極與電源正極M相連即e極，故答案為：鎳塊；鐵制品；
（4）若e電極的質量變化118g，根據(jù)轉移電子數(shù)相等，Ni～2e^-～Cl₂，則a電極上產生的氣體在標準狀況下的體積為$\frac{118g}{59g/mol}$×22.4L/mol=44.8L，故答案為：44.8L．

點評 本題考查電解原理，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，難度中等，注意把握離子的放電順序，為解答該題的關鍵．