Question

6．如圖所示的裝置，C、D、E、F 都是惰性電極．將電源接通后，觀察到甲中C電極上有紅色固體析出，電解一段時間后，C電極質(zhì)量增加19.2g，試回答以下問題：
（1）如果AB用甲醇燃料電池，電解質(zhì)用KOH溶液．A電極的電極反應(yīng)式CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，需要消耗0.1molmol甲醇．
（2）甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式是2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．
（3）乙裝置中E電極發(fā)生的電極反應(yīng)式2H⁺+2e^-=H₂↑．乙裝置中反應(yīng)的總化學(xué)方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（4）欲用丙裝置給銅鍍銀，G應(yīng)該是Cu，電鍍液的主要成分是AgNO₃（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析 （1）C電極上有紅色固體析出，說明C（Cu）作陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電解池的陰極與電源的負(fù)極相連，A是甲醇燃料電池的負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；再根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算；
（2）電解甲溶液時，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上銅離子放電生成銅；
（3）電解飽和食鹽水時，氫離子在陰極（與電源負(fù)極相連），即E電極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣、氫氧化鈉；
（4）電鍍時，鍍層作陽極，鍍件作陰極，電解質(zhì)溶液中的金屬元素與陽極材料所含元素相同．

解答 解：（1）C電極上有紅色固體析出，說明C（Cu）作陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電解池的陰極與電源的負(fù)極相連，A是甲醇燃料電池的負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；C電極質(zhì)量增加19.2g，Cu²⁺～2e^-～Cu，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為$\frac{19.2g}{64g/mol}$×2=0.6mol，則反應(yīng)的甲醇的物質(zhì)的量為0.1mol，故答案為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；0.1mol；
（2）電解甲溶液時，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上銅離子放電生成銅，所以電池反應(yīng)式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，故答案為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
（3）電解飽和食鹽水時，氫離子在陰極（與電源負(fù)極相連），即E電極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣、氫氧化鈉，總反應(yīng)式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）在銅上鍍銀時，G與電源負(fù)極相連作陰極，說明G是銅，鍍層銀作陽極，電解質(zhì)溶液是硝酸銀溶液，故答案為：Cu；AgNO₃．

點評 本題考查了原電池及電解原理，準(zhǔn)確判斷電極名稱和電解池溶液中陰陽離子的放電順序是解本題的關(guān)鍵，難度中等．