Question

9．如圖為以惰性電極進行電解：
（1）寫出A、B、C、D各電極上的電極方程式：
ACu²⁺+2e^-═Cu
B2Cl^--2e^-═Cl₂↑
C2Ag⁺+2e^-═2Ag
D4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑
（2）在A、B、C、D各電極上析出生成物的物質的量比為2：2：4：1
（3）Zn-MnO₂干電池應用廣泛，其電解質溶液是ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液．若ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液中含有雜質Cu²⁺，會加速某電極的腐蝕，其主要原因是鋅與還原出來的Cu構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕．欲除去Cu²⁺，最好選用下列試劑中的b（填代號）．
a．NaOH  b．Zn        c．Fe  d．NH₃•H₂O．

Answer 1

分析 （1）A與電源負極相連，為陰極，銅離子在陰極得到電子；B為陽極，氯離子在陽極失去電子；D與電源正極相連為陽極，則氫氧根離子在陽極失去電子；C為陰極，銀離子在陰極得到電子；
（2）轉移電子相同，結合4e^-～2Cu～2Cl₂～4Ag～O₂計算；
（3）若ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液中含有雜質Cu²⁺，Zn與Cu²⁺反應生成Cu，構成原電池會加速Zn電極的腐蝕；除去Cu²⁺，不能選擇堿及引入雜質的物質，堿與鋅離子也反應轉化為沉淀．

解答 解：（1）由圖可知，A、C為陰極，B、D為陽極，則A、B、C、D的電極反應分別為Cu²⁺+2e^-═Cu、2Cl^--2e^-═Cl₂↑、2Ag⁺+2e^-═2Ag、4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，
故答案為：Cu²⁺+2e^-═Cu；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；2Ag⁺+2e^-═2Ag；4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；
（2）轉移電子相同，由4e^-～2Cu～2Cl₂～4Ag～O₂可知，若轉移電子為4mol，A、B、C、D各電極上析出生成物的物質的量2mol、2mol、4mol、1mol，則A、B、C、D各電極上析出生成物的物質的量比為2：2：4：1，故答案為：2：2：4：1；
（3）若ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液中含有雜質Cu²⁺，會加速某電極的腐蝕的原因為鋅與還原出來的Cu構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕；除去Cu²⁺，不能選擇堿，堿與鋅離子也反應轉化為沉淀，不能選Fe會引入新雜質亞鐵離子，則只有Zn符合，故答案為：鋅與還原出來的Cu構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕；b．

點評 本題考查電解原理及應用，為高頻考點，把握電極判斷、離子放電順序、電極反應、電子守恒等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．