Question

某研究性学习小组将下列装置按如图连接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙、丙 中电解质溶液含溶质均为 1 mol。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在 F 极附近显红色。

试回答下列问题：

(1)电源 A 极的名称是 ________。

(2)当电路中通过 4 mole^－时，要使甲中溶液种类和浓度均复原，可向电解后溶液中加入__________(填某一种物质的化学式和物质的量)。

(3)乙装置中电解反应的总化学方程式为  __________________ 。

(4)若要在丙装置中实现铁器上镀银，银在 _____(填 G 或 H)级。

(5)装置丁中的现象是  _________________________。

(6)若电源用碱性氢氧燃料电池代替，则该电池正极的电极反应式为 ______________ 。

Answer

正极 1molCu(OH)2 G X极附近红褐色变浅，Y极附近红褐色变深 O2+4e-+2H2O=4OH-

【解析】

乙中为饱和食盐水，滴入酚酞溶液，在 F 极附近显红色，说明F电极发生反应2H2O+2e－=H2↑+2OH－，所以F应为阴极，得电子发生还原反应，则B为电源的负极，A为电源的正极。

(1)根据分析可知电源A极为正极；

(2)甲装置中C与电源正极相连为阳极，水电离出的氢氧根放电生成氧气，电极方程式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，转移4mol电子时可以产生1molO2；D为阴极，先是铜离子放电生成铜单质，电极方程式为Cu2++2e－=Cu，溶液中n(Cu2+)=1mol，所以转移2mol电子后，铜离子已经完全反应，之后水电离出的氢离子放电产生氢气，电极方程式为2H++2e－=H2↑，又转移2mol电子，所以产生1molH2，则共析出1molO2、1molCu、1molH2，相当于1molCu(OH)2，根据“析出什么补充什么”原则加入物质恢复，需要加入1molCu(OH)2；

(3)乙装置中阳极氯离子放电产生氯气，阴极水电离出的氢离子放电产生氢气，同时产生氢氧根，总反应为；

(4)因为要在铁器上镀银，所以铁器在阴极，银离子要在阴极发生还原反应生成银单质；同时为了补充电解质溶液中的银离子，需要银单质在阳极发生氧化反应生成银离子，电源的A极为正极，G与A相连，所以银在G极；

(5)根据异性电荷相吸的原理，氢氧化铁胶体中含有的带正电荷的胶体粒子会向阴极Y电极移动，所以X极附近红褐色变浅，Y极附近红褐色变深；

(6)原电池正极得电子发生还原反应，电解质溶液显碱性，所以电极方程式O2+4e－+2H2O=4OH－。