Question

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，某研究性學(xué)習(xí)小組將下列裝置如圖連接，C、D、E、F、G、H 都是惰性電極．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A 極的名稱(chēng)

正極

．
（2）甲裝置中C極反應(yīng)式

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．

．
（3）E極反應(yīng)式

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

．在C、D、E、F各電極上析出生成物的物質(zhì)的量比是

1：2：2：2．

（4）欲用丙裝置精煉粗銅，G應(yīng)該是

粗銅

（填“純銅”或“粗銅”）；欲用丙裝置向鐵棒上鍍銅，H應(yīng)該是

鐵

（填“銅”或“鐵”），開(kāi)始G、H兩極材料質(zhì)量相同，電鍍一段時(shí)間后，兩極質(zhì)量之差為2.56g，則經(jīng)過(guò)電路中電子數(shù)目為

0.04N _A

．

Answer 1

分析：（1）先根據(jù)向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色．判斷F極電極名稱(chēng)，從而確定A、B極名稱(chēng)；
（2）先判斷C極名稱(chēng)，再根據(jù)溶液中離子的放電順序判斷生成物并寫(xiě)出電極反應(yīng)式；
（3）根據(jù)溶液中離子的放電順序判斷生成物并寫(xiě)出電極反應(yīng)式，根據(jù)通過(guò)的電子數(shù)相等判斷各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比；
（4）根據(jù)電鍍?cè)�理判斷G、H電極的材料，根據(jù)質(zhì)量差與電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答：解：（1）根據(jù)題意知，F(xiàn)極有氫離子得電子析出氫氣，所以F極是陰極，與陰極相連的原電池電極是負(fù)極，所以B是負(fù)極，A是正極，故答案為：正極；
（2）甲裝置中C極是陽(yáng)極，陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反，溶液中氫氧根離子的放電能力大于硫酸根離子，所以在C極上氫氧根離子放電生成水和氧氣，電極反應(yīng)式4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）通過(guò)（1）知，F(xiàn)是陰極，所以E是陽(yáng)極，溶液中氯離子的放電能力大于氫氧根離子，所以氯離子在E極上失電子生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
在陽(yáng)極上失電子陰極上得電子，甲裝置中氫氧根的失電子能力大于硫酸根離子，銅離子得電子能力大于氫離子得電子能力，乙裝置中氯離子失電子能力大于氫氧根離子，
氫離子得電子能力大于鈉離子，所以在C、D、E、F分別析出氧氣、銅、氯氣、氫氣；電解時(shí)，通過(guò)的電子數(shù)相同，通過(guò)相同數(shù)目的電子時(shí)析出氧氣、銅、氯氣、氫氣的物質(zhì)的量
之比為1：2：2：2，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；1：2：2：2；
（4）電鍍時(shí)，鍍層作陽(yáng)極，所以G應(yīng)是粗銅；鍍件作陰極，鐵作鍍件，所以H是鐵；
電鍍時(shí)，陽(yáng)極上銅失電子生成銅離子進(jìn)入溶液，所以質(zhì)量減少，陰極上銅離子得電子生成銅，質(zhì)量增加，
所以?xún)蓸O質(zhì)量差為陽(yáng)極減少的質(zhì)量加上陰極增加的質(zhì)量．
設(shè)通過(guò)x個(gè)電子，銅質(zhì)量與電子的關(guān)系為：
  2Cu--2e^-
128g 2N _A
 2.56g  x
所以x=0.04N _A
故答案為：粗銅；鐵；0.04N _A．

點(diǎn)評(píng)：本題以電解池原理為載體考查了正負(fù)極的判斷、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)點(diǎn)，難度中等，明確溶液中離子的放電順序是解本題的關(guān)鍵．