Question

认真观察下列装置，回答下列问题：

(1)装置B中PbO₂上发生的电极反应方程式为__________________。

(2)装置A中总反应的离子方程式为____________________________。

(3)装置D中总反应的离子方程式为_____________________________。

(4)若装置E的目的是在Cu材料上镀银，则X为________，极板N的材料为__________。

(5)当装置A中Cu电极质量改变6.4 g时，装置D中产生的气体体积为____L(标准状况下)。

Answer

PbO2+4H++SO42-+2e－＝PbSO4+2H2O Cu+2H+Cu2++H2↑ 2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH- AgNO3 Ag 3.92

【解析】（1）B和C装置形成原电池，铅作负极，二氧化铅作正极，原电池放电时，正极上二氧化铅得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，发生还原反应，电极反应式为：PbO2+2e-+4H++SO42-═PbSO4+2H2O；
（2）A连接电源，则A是电解池，左边Pt作阴极，右边Cu作阳极，阳极上Cu放电，阴极上氢离子放电，装置A中总反应的离子方程式为Cu+2H+Cu2++H2↑；

（3）装置D中为电解饱和食盐水，电解产物为NaOH、氯气和氢气，电池总反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；
（3）电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，电解质溶液中阳离子和镀层金属相同，若装置D的目的是在某镀件上镀银，则X为硝酸银溶液，N作阳极；

（4）当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，n（Cu）=0.1mol，则转移0.2mol电子，装置D中n（NaCl）=0.1mol，阳极首先发生2Cl-2e-=Cl2↑、其次发生4OH-4e-=2H2O+O2↑，则阳极首先生成0.05molCl2，其次生成0.025molO2，阴极只发生2H++2e-=H2↑，生成0.1molH2，则总共生成0.175mol气体，体积为0.175mol×22.4L/mol=3.92L。

点睛：掌握离子的放电顺序是正确书写电极反应式和总反应方程式的关键。若无电源，该装置是原电池，一般情况下活动性强的电极为负极，失去电子发生氧化反应；活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。电极反应与电解质溶液有关。若是多个装置连接在一起，则电极活动性差别大的是原电池，起电源的作用，活动性弱的为电解池。无论是原电池还是电解池，在整个闭合回路中电子转移数目相等。