Question

5．如圖所示裝置，C、D、E、F、M、N都是惰性電極；甲、乙、丁溶液的體積均為100mL，甲中AgNO₃濃度為5mol/L，乙中NaCl濃度為3mol/L．接通電源后，向乙中滴入酚酞，在F極附近顯紅色．
（1）電源A極的名稱是正極．
（2）若用丙裝置電解精練銅，則H極為純銅（填“粗銅”或“純銅”）．
（3）甲裝置中電解總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（4）電解結(jié)束后，向丁中加入0.1molCu（OH）₂，恰好恢復(fù)到反應(yīng)前的濃度，則：
①丁中硫酸銅的物質(zhì)的量濃度為1mol/L；
②將甲中溶液加水稀釋至400mL，溶液的pH為0；
③相同條件下，乙中E、F電極上產(chǎn)生氣體的體積比為7：8．

Answer 1

分析 向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色，說明該極上氫離子放電，所以該電極是陰極，則A為正極，B為負(fù)極，C、E、G、M為陽極，D、F、H、N為陰極，

解答 解：向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色，說明該極上氫離子放電，所以該電極是陰極，則A為正極，B為負(fù)極，C、E、G、M為陽極，D、F、H、N為陰極，
（1）由以上分析可知A為正極，故答案為：正極；
（2）用丙裝置電解精練銅，則H極為陰極，應(yīng)為純銅，故答案為：純銅；
（3）甲裝置為電解硝酸銀溶液，電解總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，故答案為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（4）Cu（OH）₂從組成上可看成CuO•H₂O，加入0.1 mol Cu（OH）₂后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，即電解生成了0.1 mol H₂SO₄，并電解了0.1 mol H₂O，由電解的總反應(yīng)式：
2H₂O+?2CuSO₄$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄ 轉(zhuǎn)移電子
        2mol                       4mol
        0.1mol               0.2mol 
2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑轉(zhuǎn)移電子
2mol                  4mol
0.1mol                0.2mol
所以電解過程中共轉(zhuǎn)移電子為0.4 mol．
①丁中硫酸銅完全電解生成0.1molCu，則硫酸銅的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，故答案為：1mol/L；
②電解硝酸銀發(fā)生4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，轉(zhuǎn)移0.4mol電子，則生成0.4molHNO₃，將甲中溶液加水稀釋至400mL，則c（H⁺）=$\frac{0.4mol}{0.4L}$=1mol/L，溶液的pH為0，故答案為：0；
③n（NaCl）=0.1L×3mol/L=0.3mol，轉(zhuǎn)移0.4mol電子，陽極先后發(fā)生2Cl^--2e=Cl₂↑、4OH^--4e^-═H₂O+O₂↑，陰極發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，生成0.15mol氯氣、0.025mol氧氣，生成0.2mol氫氣，則E、F電極上產(chǎn)生氣體的體積比為（0.15+0.025）：0.2=7：8，故答案為：7：8．

點(diǎn)評 本題考查了電解原理，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，明確電解池溶液中陰陽離子的放電順序是解本題的關(guān)鍵，注意：如果活潑金屬作電解池陽極時，陽極上金屬失電子而不是溶液中陰離子失電子，為易錯點(diǎn)．