Question

17．A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的硫酸銅溶液．D為電解池，其中電極材料均為惰性物質(zhì)，通過導(dǎo)線與直流電源相連．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在XY兩邊各滴入幾滴酚酞試液，X極附近首先變紅．

請(qǐng)回答以下問題：
（1）B中Cu極電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu．
（2）A、B、C三個(gè)燒杯中Fe的反應(yīng)速率大小順序的是B＞A＞C．
（3）若C中被腐蝕金屬的質(zhì)量是32.5g，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量是1mol．
（4）D中直流電源a為負(fù)極；N極上的電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
（5）D中在M、N、X、Y各電極上析出生成物的物質(zhì)的量之比為1：1：1：1．

Answer 1

分析 （1）原電池中失電子的極是負(fù)極得電子的極是正極；
（2）金屬的腐蝕速率：原電池的負(fù)極腐蝕速率＞化學(xué)腐蝕＞原電池的正極腐蝕速率；
（3）根據(jù)電極反應(yīng)式來計(jì)算轉(zhuǎn)移電子和消耗金屬量的關(guān)系；
（4）電解池中和電源的負(fù)極相連的是陰極，和電源的正極相連的是陽(yáng)極；解池的陽(yáng)極不屬于活潑電極時(shí)，電解質(zhì)中的陰離子在該極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
（5）串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是相等的，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移的多少來計(jì)算析出生成物的物質(zhì)的量．

解答 解：A是金屬鐵直接和硫酸銅之間的反應(yīng)，B是原電池，金屬鐵為負(fù)極，金屬銅為正極，C為原電池，金屬鋅是負(fù)極，金屬鐵是正極，D中在XY兩邊各滴入幾滴酚酞試液，X極附近首先變紅，說明X附近是氫離子放電了，所以X極是陰極，所以Y極是陽(yáng)極，b極是電源的正極，a極是電源的負(fù)極，M極是陰極，N是陽(yáng)極．
（1）B中Cu極為正極，發(fā)生銅離子得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）金屬的腐蝕速率：原電池的負(fù)極腐蝕速率＞化學(xué)腐蝕＞原電池的正極腐蝕速率，即反應(yīng)速率最快的是B，最慢的是C，所以速率由快到慢的順序?yàn)椋築＞A＞C，故答案為：B＞A＞C；
（3）C中負(fù)極反應(yīng)是：Zn-2e^-→Zn²⁺，被腐蝕金屬鋅的質(zhì)量是32.5g即0.5mol時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)是1mol，故答案為：1mol；
（4）M極是陰極，a極是電源的負(fù)極，電池D中N極是陽(yáng)極，氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：負(fù)；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（5）D中在M、N、X、Y各電極上的電極反應(yīng)分別為：M、Cu²⁺+2e^-→Cu，N、2Cl^-→Cl₂↑+2e^-，X、2Cl^-→Cl₂↑+2e^-，Y、2H⁺+2e^-→H₂↑，當(dāng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等時(shí)，生成物的物質(zhì)的量也相等，所以生成物的物質(zhì)的量之比為1：1：1：1，故答案為：1：1：1：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生電化學(xué)中原電池和電解池的工作原理知識(shí)，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，難度不大．