Question

8．如圖所示，甲、乙為相互串聯(lián)的兩電解池，甲池利用電解原理在鐵上鍍銀，一段時間后，甲池陰極增重43.2g，乙中盛放足量的CuSO₄溶液，請回答：
（1）A是鐵（填電極材料），電極反應(yīng)式是Ag⁺+e^-=Ag；
（2）B是銀（填電極材料），甲池應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是AgNO₃溶液，電解前后該溶液的pH不變（填“變大”、“變小”或“不變”）；
（3）乙池陽極電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，乙池放出的氣體在標(biāo)況下的體積是2.24L；
（4）寫出乙溶液中的電解反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，電解前后該溶液的pH減�。ㄌ睢白兇蟆�、“變小”或“不變”）；需加入16gCuO物質(zhì)可使該電解質(zhì)溶液復(fù)原．

Answer 1

分析 （1）在鐵片上鍍銀時，鍍件金屬鐵為電解池的陰極，陰極上的電極反應(yīng)式Ag⁺+e^-=Ag；
（2）鍍層金屬銀為電解池的陽極，陽極上的電極反應(yīng)式為Ag-e^-=Ag⁺，電解質(zhì)溶液含有鍍層金屬離子，應(yīng)為可溶性硝酸銀溶液；
（3）乙中陽極上氫氧根離子失電子生成氧氣；結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒計算；
（4）乙中陽極上氫氧根離子失電子生成氧氣，陰極上銅離子得電子生成Cu；根據(jù)溶液中元素變化判斷所需要加入的物質(zhì)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算．

解答 解：（1）在鐵片上鍍銀時，鍍件金屬鐵為電解池的陰極，陰極上的電極反應(yīng)式Ag⁺+e^-=Ag，則圖中A為陰極，即A為鐵；
故答案為：鐵；Ag⁺+e^-=Ag；
（2）鍍層金屬銀為電解池的陽極，B為陽極，則B是銀，陽極上的電極反應(yīng)式為Ag-e^-=Ag⁺，電解質(zhì)溶液含有鍍層金屬離子，應(yīng)為可溶性硝酸銀溶液，電鍍時溶液中離子濃度不變，所以pH不變；
故答案為：銀；AgNO₃溶液；不變；
（3）乙中陽極上氫氧根離子失電子生成氧氣，其電極方程式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；甲池陰極增重43.2g，即析出的銀為43.2g，其物質(zhì)的量為$\frac{43.2g}{108g/mol}$=0.4mol，則轉(zhuǎn)移電子為0.4mol，所以乙中生成的氧氣為$\frac{1}{4}$×0.4mol=0.1mol，其體積為2.24L；
故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；2.24；
（4）乙中陽極上氫氧根離子失電子生成氧氣，陰極上銅離子得電子生成Cu，則電解方程式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；反應(yīng)生成硫酸，溶液的pH減小；電解生成生成Cu和氧氣，則溶液中減少的是O元素和銅元素，所以需要加入CuO才能恢復(fù)原來的濃度，已知電解時轉(zhuǎn)移電子為0.4mol，則生成的Cu為0.2mol，所以要加入0.2molCuO，其質(zhì)量為16g；
故答案為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；減小；16gCuO．

點評 本題為電化學(xué)知識的綜合應(yīng)用，題目難度中等，注意隔絕各電極上得失電子的數(shù)目相等來計算．做題時要正確寫出電極方程式，準(zhǔn)確判斷兩極上離子的放電順序，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計算能力．