Question

8．如圖所示裝置，回答下列問題：
a、b、c、e、f均為石墨電極，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和足量含有酚酞的K₂SO₄溶液．
（1）通電進行電解，發(fā)現(xiàn)丙中f極先變紅色．
①直流電源的M極是正極（填“正極”或“負極”）
②請寫出甲池a 電極上的電極反應式：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
③甲池電解過程中溶液的pH增大（填“增大”或“減小”），原因是：甲池電解水，c（NaOH）增大，pH增大
④如果導線中通過4mol電子，則丙中溶液質(zhì)量減�。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”）36 g
（2）若用丙裝置在鐵上鍍銅，需要將丙裝置進行改裝，則e應該是銅（填“鐵”或“銅”），電鍍液是CuSO₄（或硫酸銅）溶液，電鍍過程中電鍍液的濃度不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）若用丙裝置對鐵的腐蝕進行防護，f（填e或f）為鐵電極，防護方法稱為外加電陰極保護法．

Answer 1

分析 （1）通電進行電解，發(fā)現(xiàn)丙中f極先變紅色，則f電極上是氫離子得電子的還原反應，該電極是陰極，所以N是負極，M是正極，a是陽極，b是陰極，c是陽極，d是陰極，e是陽極，根據(jù)電極反應式結(jié)合電子守恒知識來計算；
（2）在鐵上鍍銅，則金屬鐵是正極，銅是負極，電解質(zhì)是含有銅離子的可溶性的鹽，根據(jù)電鍍池的工作原理來回答；
（3）在電解池的陰極上的金屬被保護，該防護方法稱為陰極電保護法．

解答 解：通電進行電解，發(fā)現(xiàn)丙中f極先變紅色，則f電極上是氫離子得電子的還原反應，該電極是陰極，所以N是負極，M是正極，a是陽極，b是陰極，c是陽極，d是陰極，e是陽極，
（1）①直流電源的M極是正極，故答案為：正；
②甲池a電極是陽極，根據(jù)離子的放電順序，電極上的電極反應式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
③惰性電極電解氫氧化鈉溶液，實質(zhì)是電解水，所以電解后pH增大，故答案為：增大；甲池電解水，c（NaOH）增大，pH增大；
④如果導線中通過4mol電子，丙裝置電解的實質(zhì)是電解水，所以丙中溶液質(zhì)量減小，轉(zhuǎn)移電子4mol，消耗水2mol，質(zhì)量是36g，故答案為：減��；36g；
（2）在鐵上鍍銅，則金屬鐵是陰極，即f電極，e電極是陽極為銅，電解質(zhì)是含有銅離子的可溶性的鹽銅，電鍍液中銅離子濃度保持不變，故答案為：銅；CuSO₄（或硫酸銅）；不變；
（3）用丙裝置對鐵的腐蝕進行防護，則金屬鐵應該做陰極，即f為鐵電極，該保護方法稱為：外加電陰極保護法，故答案為：f；外加電陰極保護法．

點評 本題為電化學知識的綜合應用，做題時要注意根據(jù)電極反應現(xiàn)象判斷出電解池的陰陽級，進而判斷出電源的正負極，要注意三個電解池為串聯(lián)電路，各電極上得失電子的數(shù)目相等，做題時要正確寫出電極方程式，準確判斷兩極上離子的放電順序．