Question

(9分)如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：

（1）B极是电源的       ，一段时间后，甲中溶液颜色                ，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明                                ，在电场作用下向Y极移动。

（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为     。

（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是        （填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是         溶液。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为        ，甲中溶液的pH      （填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是                      。

Answer

（1）负极；逐渐变浅；氢氧化铁胶体粒子带正电 （2）1∶2∶2∶2

（3）镀件；AgNO3；5.4g；变小 （4）Fe + Cu2+ Cu + Fe2+

【解析】

试题分析：将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F极显碱性，是氢离子在该电极放电，所以F极是阴极，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极，A是电源的正极，B是负极；

（1）B电极是电源的负极，在A池中，电解硫酸铜的过程中，铜离子浓度逐渐减少，导致溶液颜色变浅；Y极是阴极，该电极颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶体向该电极移动，异性电荷相互吸引，所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷。

（2）C、D、E、F电极发生的电极反应分别为：4OH-－4e-＝O2↑+2H2O、Cu2++2e-＝Cu、2Cl-－2e-＝Cl2↑、2H++2e-＝H2↑，当各电极转移电子均为1mol时，生成单质的量分别为：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以单质的物质的量之比为1：2：2：2。

（3）电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，所以H应该是镀件，当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL）时，根据电极反应2H++2e-＝H2↑，则放电的氢离子的物质的量为：0.1mol/L×0.5L＝0.05mol，当转移0.05mol电子时，丙中镀件上析出银的质量＝108g/mol×0.05mol＝5.4g，电解硫酸铜的过程中氢氧根减少，所以氢离子浓度增大，溶液的酸性增强，甲中溶液的pH 变小。

（4）C电极换为铁，则阳极铁失电子，阴极铜离子得电子，电解池反应为Fe + Cu2+ Cu + Fe2+。

考点：考查电化学原理的应用