Question

9．電解裝置如圖所示，圖中裝置中B是1L 2mol/L的AgNO₃溶液，A裝置中是1L 2mol/L的Na₂SO₄溶液，通電后，濕潤的淀粉KI試紙的X端變藍(lán)色，電解一端時(shí)間后試回答：
（1）Ag是電解池的陽極，寫出此電極的電極方程式：Ag-e=Ag⁺．
（2）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂+O₂．
（3）B中觀察到的現(xiàn)象Ag棒變細(xì)，F(xiàn)e棒上有銀白色物質(zhì)析出．
（4）室溫下，若電解一段時(shí)間后測得電路中通過的電子的物質(zhì)的量為0.2mol，問電解過程中，B中析出物質(zhì)是21.6克，A中陽極收集到的氣體體積為1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

Answer 1

分析 分析裝置可知A、B和濕潤的淀粉KI試紙?zhí)幎际请娊獬�，通電后，濕潤的淀粉KI試紙的X端變藍(lán)色說明此電極上發(fā)生的是碘離子失電子生成了I₂，判斷X為陽極，Y為陰極，B中Fe電極為陰極，Ag為陽極，與X相連的Pt電極為陰極，與Fe相連的Pt電極為陽極，
（1）Ag為陽極，電解時(shí)Ag失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（2）A裝置中是1L 2mol/L的Na₂SO₄溶液，惰性電極電解實(shí)質(zhì)電解的是水，陽極生成氧氣，陰極上生成氫氣；
（3）B裝置電解池中Ag為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極變細(xì)，B是1L 2mol/L的AgNO₃溶液，溶液中Ag+離子氧化性強(qiáng)，先得到電子發(fā)生還原反應(yīng)在Fe電極析出Ag；
（4）書寫電極反應(yīng)式，結(jié)合電子守恒計(jì)算分析，B中Fe電極析出物質(zhì)為Ag，電極反應(yīng)為：Ag⁺+e^-=Ag，A中陽極電極反應(yīng)為4OH--4e^-=2H₂O+O₂↑．

解答 解：分析裝置可知A、B和濕潤的淀粉KI試紙?zhí)幎际请娊獬兀�通電后，濕潤的淀粉KI試紙的X端變藍(lán)色說明此電極上發(fā)生的是碘離子失電子生成了I₂，判斷X為陽極，Y為陰極，B中Fe電極為陰極，Ag為陽極，與X相連的Pt電極為陰極，與Fe相連的Pt電極為陽極，
（1）上述分析可知Ag為陽極，電解時(shí)Ag失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Ag-e=Ag⁺，
故答案為：陽；Ag-e=Ag⁺；
（2）A裝置中是1L 2mol/L的Na₂SO₄溶液，惰性電極電解實(shí)質(zhì)電解的是水，陽極生成氧氣，陰極上生成氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂ ↑，
故答案為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂ ↑；
（3）B裝置電解池中Ag為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極變細(xì)，B是1L 2mol/L的AgNO₃溶液，溶液中Ag+離子氧化性強(qiáng)，先得到電子發(fā)生還原反應(yīng)在Fe電極析出Ag，B裝置中的現(xiàn)象為：Ag棒變細(xì)，F(xiàn)e棒上有銀白色物質(zhì)析出，
故答案為：Ag棒變細(xì)，F(xiàn)e棒上有銀白色物質(zhì)析出；
（4）室溫下，若電解一段時(shí)間后測得電路中通過的電子的物質(zhì)的量為0.2mol，電解過程中，B中Fe電極析出物質(zhì)為Ag，電極反應(yīng)為：Ag⁺+e^-=Ag，電子守恒計(jì)算得到析出Ag質(zhì)量=0.2mol×108g/mol=21.6g，A中收集到的是氫氣和氧氣，2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂ ↑，A中陽極電極反應(yīng)為4OH--4e^-=2H₂O+O₂↑，電子轉(zhuǎn)移0.2mol，生成氣體O₂物質(zhì)的量=0.5mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積=0.5mol×22.4L/mol=1.12L，
故答案為：21.6；1.12L．

點(diǎn)評 本題綜合考查電解原理，側(cè)重于考查學(xué)生綜合運(yùn)用電解知識的能力，題目難度中等，注意把握電解規(guī)律，能正確判斷電極方程式．