Question

鐵、銅及其化合物有廣泛應(yīng)用，請回答下列問題：
（1）①鋼鐵的電化腐蝕簡單示意圖如下圖一所示，在該圖虛線框內(nèi)稍作修改，即可成為鋼鐵電化學(xué)防護的簡單示意圖，請在下圖虛線框內(nèi)做出修改，并用箭頭標(biāo)出電子流動方向．

②寫出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕石墨電極的電極反應(yīng)式：

 

．
（2）如要用圖二裝置電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則：
①X電極的電極反應(yīng)式是

 

，②Y電極的材料是

 

．
（3）若用圖二裝置電解200mL 1mol?L^-1 的AgNO₃溶液（X、Y為惰性電極），當(dāng)陰極質(zhì)量增加2.16g時，則被電解溶液的pH為

 

（溶液體積變化忽略不計）．

Answer 1

考點：電解原理,原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）①由圖一可知，F(xiàn)e在原電池中作負極而被腐蝕，要防止鐵的腐蝕，可以利用外加電源的陰極保護法，在內(nèi)電路電子由正極流向負極；
②鋼鐵吸氧腐蝕石墨電極上氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子；
（2）電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，陽極應(yīng)該是粗銅與電源正極相連、陰極是純銅與電源負極相連，則X電極是純銅、Y電極是粗銅，陰極上銅離子放電；
（3）根據(jù)得失電子守恒規(guī)律，根據(jù)陰極上生成銀的質(zhì)量計算生成硝酸物質(zhì)的量及其濃度，從而得出其溶液的pH．

解答： 解：（1）①由圖一可知，F(xiàn)e在原電池中作負極而被腐蝕，要防止鐵的腐蝕，可以利用外加電源的陰極保護法，在內(nèi)電路電子由正極流向負極，外電路電子由負極流向陰極，由陽極流向正極，裝置如圖所示，故答案為：；
②鋼鐵吸氧腐蝕石墨電極的電極反應(yīng)式：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）電解方法精煉粗銅，陽極應(yīng)該是粗銅與電源正極相連、陰極是純銅與電源負極相連，陰極上銅離子放電，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu；
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；粗銅；
（3）電極硝酸銀溶液的方程式為：4AgNO₃+2 H₂O

通電  .

4Ag+O₂↑+4HNO₃，
    Ag～HNO₃，
   108    1
   2.16g   n   解得n=0.02mol，所以C（H⁺）=C（HNO₃）=

0.02mol

0.1L

=0.1mol/L，
所以其pH=-lg[H⁺]=1；
故答案為：1．

點評：本題考查了電化學(xué)知識，熟悉原電池、電解池工作原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．