Question

如图装置所示，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）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），甲中溶液的pH      （填“变大”、“变小”或“不变”），丙中镀件上析出银的质量为      ．

（3）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      ．

（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                  

（5）用甲装置电解100毫升0.2molAgNO₃、0.4molCu（NO₃）₂、0.6molKCl的混合液，若在一极析出19.2gCu，在另一极产生的气体在标况下的体积为      L．

Answer

（1）负极；逐渐变浅；氢氧化铁胶体粒子带正电荷；（2）镀件；AgNO3；变小；5.4g；（3）1：2：2：2；（4）Fe+Cu2+Cu+Fe2+．（5）5.6．

【解析】

试题分析：（1）将直流电源接通后，F极附近呈红色，可知道氢离子在该电极放电，所以F即是阴极，并得到其他各个电极的名称，硫酸铜中铜离子减少导致溶液颜色的变化，胶体的胶粒带电，即电泳实验证明的结论；

（2）电镀时，镀层Ag为阳极、镀件Cu为阴极，电解质溶液为AgNO3溶液，根据转移电子相等计算析出Ag的质量；

（3）根据转移电子相等进行计算其物质的量之比；

（4）若将C换为Ag，则阳极上Ag失电子、阴极上Cu离子放电；

（5）Ag+和Cl﹣反应生成AgCl沉淀，电解时溶液中不存在Ag+，阴离子放电顺序为Cl﹣＞OH﹣，若在一极析出0.3molCu，阴极得到电子为0.3mol×2=0.6mol，结合两极转移电子数目相等以及电极方程式计算．

【解析】
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即是阴极，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，

故答案为：负极；逐渐变浅；氢氧化铁胶体粒子带正电荷；

（2）电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，含有银离子的溶液为电解质溶液，则电镀液为AgNO3溶液，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，所以酸性增强，甲中溶液的pH 变小，

故答案为：镀件；AgNO3；变小；5.4g；

（3）C、D、E、F发生的反应分别为：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑、Cu2++2e﹣=Cu、2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、2H++2e﹣=H2↑，串联电路中转移电子相等，假设都转移4mol电子时，O2、Cu、Cl2、H2的物质的量分别是1mol、2mol、2mol、2mol，所以生成单质的物质的量之比为1：2：2：2，

故答案为：1：2：2：2；

（4）若将C换为Fe，则阳极上Fe失电子、阴极上Cu离子放电，电池反应式为Fe+Cu2+Cu+Fe2+，故答案为：Fe+Cu2+Cu+Fe2+．

（5）Ag+和Cl﹣反应生成AgCl沉淀，电解时溶液中不存在Ag+，

反应后溶液中存在0.4molCu2+、0.4molCl﹣，

若在一极析出0.3molCu，阴极得到电子为0.3mol×2=0.6mol，

阳极首先发生：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，然后发生4OH﹣﹣4e﹣=O2+2H2O，

则0.4molCl﹣生成0.2molCl2，失去0.4mol电子，在反应中4OH﹣﹣4e﹣=O2+2H2O，转移0.2mol电子，生成0.05molO2，

则气体的体积为（0.2mol+0.05mol）×22.4L/mol=5.6L；

故答案为：5.6．