Question

10．如圖所示，甲、乙為相互串聯(lián)的兩電解池，甲池利用電解原理在鐵上鍍銀，一段時(shí)間后，甲池陰極增重43.2g，乙中盛放足量的CuSO₄溶液，請(qǐng)回答（1）～（3）小題：
（1）A是鐵（填電極材料），B是銀（填電極材料）；
（2）乙池陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）乙池放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是2.24L．

Answer 1

分析 根據(jù)圖示可知，A為陰極，B為陽(yáng)極，F(xiàn)e為陰極，石墨為陽(yáng)極．
（1）根據(jù)甲池利用電解原理在鐵上鍍銀，據(jù)此分析A和B的電極材料；
（2）由于乙池中石墨為陽(yáng)極，是惰性電極，而乙中盛放足量的CuSO₄溶液，故在陽(yáng)極上放電的是氫氧根，據(jù)此寫出電極方程式；
（3）甲池陰極增重43.2g，增重的是銀的質(zhì)量，據(jù)此求出銀的物質(zhì)的量，然后根據(jù)Ag⁺放電反應(yīng)為：Ag⁺+e^-=Ag，即可求出流經(jīng)電極的電子的物質(zhì)的量，然后根據(jù)乙池中只有陽(yáng)極放出氣體，且反應(yīng)為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，據(jù)此分析計(jì)算．

解答 解：根據(jù)圖示可知，A為陰極，B為陽(yáng)極，F(xiàn)e為陰極，石墨為陽(yáng)極．
（1）由于A為陰極，B為陽(yáng)極，而甲池要利用電解原理在鐵上鍍銀，故銀應(yīng)做陽(yáng)極，鐵做陰極，即A的電極材料為鐵，B的電極材料為銀，故答案為：鐵；銀；
（2）由于乙池中陽(yáng)極為石墨，故是陰離子放電，而乙中盛放足量的CuSO₄溶液，故在陽(yáng)極上放電的是氫氧根，故電極方程式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）甲池陰極上Ag⁺放電，故增重43.2g是銀的質(zhì)量，物質(zhì)的量為0.4mol，設(shè)陰極上得電子為xmol，根據(jù)Ag⁺放電反應(yīng)可知：
       Ag⁺+e^-=Ag
       1              1
      xmol        0.4mol
則有：$\frac{1}{xmol}=\frac{1}{0.4mol}$，
解得x=0.4mol
故乙池中兩個(gè)電極上流經(jīng)電子的物質(zhì)的量為0.4mol，而只有陽(yáng)極上有氣體放出，且電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，設(shè)生成的氧氣的物質(zhì)的量為ymol，則有：
4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
         4               1
        0.4mol       ymol
則有：
$\frac{4}{0.4mol}=\frac{1}{ymol}$
解得y=0.1mol
則體積V=nVm=0.1mol×22.4L/mol=2.24L．
故答案為：2.24L．

點(diǎn)評(píng) 本題為電化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，題目難度中等，注意隔絕各電極上得失電子的數(shù)目相等來(lái)計(jì)算．做題時(shí)要正確寫出電極方程式，準(zhǔn)確判斷兩極上離子的放電順序，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．