Question

电化学原理在化学工业中有广泛的应用．请根据如图回答问题：

（1）装置Ⅰ中的X电极的名称是            ，Y电极的电极反应式为              ，工作一段时间后，电解液的PH将               （填“增大”、“减小”、“不变”）．

（2）若装置Ⅱ中a、b均为Pt电极，W为饱和食盐水（滴有几滴酚酞），实验开始后，观察到b电极周围溶液变红色，其原因是（用电极反应式表示）            ，a电极上有气泡产生，该气体的电子式为     ．

（3）若利用装置Ⅱ进行铜的精炼，则a电极的材料为               ，工作一段时间后装置Ⅱ电解液中c（Cu²⁺）将                （填“增大”、“减小”、“不变”）．

（4）若装置Ⅱ中a为Ag棒，b为铜棒，W为AgNO₃溶液，工作一段时间后发现铜棒增重2.1.6g，则流经电路的电子的物质的量为                    ．

Answer

（1）负极；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；减小

（2）2H++2e﹣=H2↑ 或2 H2O+2e﹣=H2↑+ 2OH﹣；

（3）粗铜；减小；

（4）0.02mol

【解析】

试题分析：：（1）装置Ⅰ为甲烷燃料电池，燃料在负极发生氧化反应，生成二氧化碳能够与KOH反应，导致溶液pH减小，在碱性环境中，氧气在正极发生还原反应，生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：负极；O2+2H2O+4e-=4OH-；减小；

（2）电解饱和食盐水得到氢气、氯气和氢氧化钠，其离子方程式为：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，b是阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成氢氧化钠，所以溶液碱性增强，酚酞试液遇碱变红色，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，氯气的电子式为，故答案为：2H++2e-=H2↑；；

（3）电镀法精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极，所以阳极材料是粗铜；阳极上失电子变成离子进入溶液，因作阳极的粗铜中的铜和比铜活泼的金属都失去电子进入溶液，阴极溶液中Cu2+得到电子沉积在阴极上，所以，为阳极a电极连接粗铜，电解一段时间后，溶液中铜离子浓度在减小，故答案为：粗铜；减小；

（4）生成n（Ag）==0.02mol，转移电子0.02mol；故答案为：0.02mol。

考点：考查了燃料电池和电解池的相关知识。