Question

9．如圖為以惰性電極進(jìn)行電解：
（1）寫出A、B、C、D各電極上的電極方程式：
ACu²⁺+2e^-═CuB2Cl^--2e^-=Cl₂↑CAg⁺+e^-═AgD4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑
（2）若電解后A電極的質(zhì)量增重6.4g，則D電極產(chǎn)生氣體1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
（3）若把圖左燒杯變?yōu)槭蔷珶掋~的裝置，則A為精銅，B為粗銅；若把圖右燒杯變?yōu)槭氰F上鍍銅的裝置，則C為鐵片，D為銅片（A、B、C、D都填電極材料），電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液．

Answer 1

分析 （1）左、右兩個(gè)裝置都是電解池，左側(cè)裝置，A連接電源的負(fù)極，為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，Cu²⁺放電生成Cu，B連接電源的正極，為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cl^-放電生成Cl₂，陰、陽電極反應(yīng)式之和為總反應(yīng)式；右側(cè)裝置，C連接電源的負(fù)極，為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，Ag⁺放電生成Ag，D連接電源的正極，為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，水放電生成O₂與H⁺，陰、陽電極反應(yīng)式之和為總反應(yīng)式；
（2）根據(jù)A、D的電極反應(yīng)式結(jié)合得失電子守恒進(jìn)行計(jì)算；
（3）精煉銅時(shí)用精銅為陰極，粗銅為陽極；鐵上鍍銅，用銅作陽極，鐵作陰極，含銅離子的溶液為電解質(zhì)溶液，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）左、右兩個(gè)裝置都是電解池，左側(cè)裝置，A連接電源的負(fù)極，為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，Cu²⁺放電生成Cu，陰極電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-═Cu，B連接電源的正極，為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cl^-放電生成Cl₂，陽極電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，右側(cè)裝置，C連接電源的負(fù)極，為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，Ag⁺放電生成Ag，陰極電極反應(yīng)式為4Ag⁺+4e^-═4Ag，D連接電源的正極，為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，水放電生成O₂與H⁺，陽極電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，
故答案為：Cu²⁺+2e^-═Cu；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；Ag⁺+e^-═Ag；4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑．
（2）A的反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-═Cu，則A電極的質(zhì)量增重6.4g即轉(zhuǎn)移電子數(shù)為$\frac{6.4g}{64g/mol}$×2=0.2mol，又D的電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，所以D電極產(chǎn)生氣體為$\frac{0.2mol}{4}$×22.4L/mol=1.12L；故答案為：1.12；
（3）因?yàn)榫珶掋~時(shí)用精銅為陰極，粗銅為陽極，所以左燒杯A為陰極為精銅，B為陽極為粗銅；鐵上鍍銅，用銅作陽極，鐵作陰極，含銅離子的溶液為電解質(zhì)溶液，所以右燒杯變?yōu)槭氰F上鍍銅，C為陰極為鐵片，D為陽極為銅片，硫酸銅溶液作電解質(zhì)，故答案為：精銅，粗銅，鐵片，銅片，硫酸銅溶液．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理及其精煉銅、電鍍的具體應(yīng)用，難度不大，掌握離子放電順序是關(guān)鍵，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量．