Question

【題目】課題式研究性學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的良好方法。鄭州一中學(xué)習(xí)小組將下列裝置如圖連接，D、F、X、Y 都是鉑電極、C、E 是鐵電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。試回答下列問(wèn)題：

（1）電源B 極的名稱是_______________。

（2）甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式是：______________________。

（3）設(shè)電解質(zhì)溶液過(guò)量，則同一時(shí)內(nèi)C、D 電極上參加反應(yīng)的單質(zhì)或生成的單質(zhì)的物質(zhì)的量之比是________________。

（4）欲用丙裝置將粗銅(含少量鐵、鋅等雜質(zhì)) 精煉，G 極材料應(yīng)該是___________(填“粗銅”或“精銅”)，電解液中原電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

（5）裝置丁中的現(xiàn)象是__________________________。

（6）設(shè)甲池中溶液的體積在電解前后都是500ml，當(dāng)乙池所產(chǎn)生氣體的體積為4.48L (標(biāo)準(zhǔn)狀況) 時(shí)，甲池中所生成物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為__________mol·L-1。

Answer 1

【答案】 負(fù)極 CuSO4+FeCu+FeSO4 1：1 粗銅 變小 Y極附近紅褐色變深 0.4

【解析】(1)向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色，說(shuō)明該極上氫離子放電，所以該電極是陰極，所以E電極是陽(yáng)極，D電極是陰極，C電極是陽(yáng)極，G電極是陽(yáng)極，H電極是陰極，X電極是陽(yáng)極，Y是陰極，A是電源的正極，B是原電池的負(fù)極；故答案為：負(fù)極；

(2)D、F、X、Y都是鉑電極、C、E是鐵電極，甲池中C為鐵做陽(yáng)極，D為鉑電極，電解質(zhì)溶液是硫酸銅溶液，電解硫酸銅溶液時(shí)的陽(yáng)極是鐵失電子生成亞鐵離子，陰極是銅離子放電，所以電解反應(yīng)為：Fe+CuSO4Cu+FeSO4；故答案為：Fe+CuSO4Cu+FeSO4；

(3)甲池中C為鐵做陽(yáng)極，D為鉑電極，電解質(zhì)溶液是硫酸銅溶液，電解硫酸銅溶液時(shí)的陽(yáng)極是鐵失電子生成亞鐵離子，Fe-2e-=Fe2+，陰極是銅離子放電，電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，依據(jù)電子守恒可知?jiǎng)t同一時(shí)內(nèi)C、D電極上參加反應(yīng)的單質(zhì)或生成的單質(zhì)的物質(zhì)的量之比是1：1，故答案為：1：1；

(4)電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，含有銅離子的鹽作電解質(zhì)即可，分析判斷丙裝置中G為電解池的陽(yáng)極，H電極是陰極，G電極為粗銅，H電極為精銅，依據(jù)電子守恒分析，陽(yáng)極溶解過(guò)程中銅、鐵、鋅、鎳等雜質(zhì)金屬也失電子，所以電解質(zhì)溶液中銅離子濃度減小，電解液中原電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度減�。还蚀鸢笧椋捍帚~，變小；

(5)根據(jù)異性電荷相吸的原理，氫氧化鐵膠體中含有的帶正電荷的粒子會(huì)向陰極即Y極移動(dòng)，所以Y極附近紅褐色變深，故答案為：Y極附近紅褐色變深；

(6)乙池中E為陽(yáng)極，Fe-2e-=Fe2+，F為陰極，電極反應(yīng)2H++2e-=H2↑，當(dāng)乙池所產(chǎn)生氣體的體積為4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體是氫氣，物質(zhì)的量=0.2mol；所以乙池電子轉(zhuǎn)移為0.4mol，甲池中陽(yáng)極是鐵失電子生成亞鐵離子，Fe-2e-=Fe2+，生成硫酸亞鐵的濃度==0.4mol/L；故答案為：0.4。