Question

1．如圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩電解池．
試回答：
（1）若甲電解池利用電解原理在鐵上鍍銀，則A是鐵（填電極材料），B是銀（填電極材料），應選用的電解質溶液是AgNO₃溶液．
（2）乙電解池中若滴入少量酚酞試液，開始電解一段時間，鐵極附近呈紅色，其電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，電解總反應的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
（3）若甲電解池陰極增重4.32g，則乙槽中陽極上放出的氣體在標準狀況下的體積是448mL，若乙電解池中剩余溶液仍為400mL，則電解后所得溶液的pH等于13．

Answer 1

分析 根據電源的正負極可判斷A、B、Fe、C分別為電解池的陰極、陽極、陰極、陽極，在陰極上發(fā)生還原反應，在陽極上發(fā)生氧化反應，乙池反應中陰極：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，陽極：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，若甲為用電解原理給鐵片鍍銀的裝置，陰極反應為Ag⁺+e^-=Ag，陽極反應為Ag-e^-=Ag⁺，電解質溶液應選與鍍層具有相同金屬離子的可溶性鹽溶液；然后根據電極反應以及兩個串聯(lián)電解池轉移電子數目相等計算．

解答 解：（1）根據電源的正負極可判斷A、B、Fe、C分別為電解池的陰極、陽極、陰極、陽極，在陰極上發(fā)生還原反應，在陽極上發(fā)生氧化反應，在鐵片上鍍銀時，鍍層金屬銀為電解池的陽極，陽極上的電極反應式為Ag-e^-=Ag⁺，鍍件金屬鐵為電解池的陰極，陰極上的電極反應式Ag⁺+e^-=Ag，電解質溶液含有鍍層金屬離子，應為可溶性硝酸銀溶液．
故答案為：鐵；銀；AgNO₃溶液；
（2）乙池電解NaCl溶液，陰極反應為：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，滴加酚酞溶液后，陰極溶液變紅．陽極反應式為：
2Cl^--2e^-═Cl₂↑，有黃綠色的氯氣生成，氯氣溶于水使溶液呈淺黃綠色，電解的總的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O  $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：紅；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2Cl^-+2H₂O  $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（3）甲槽陰極反應為Ag⁺+e^-=Ag，陰極增重4.32g，應為銀的質量，n=$\frac{4.32g}{108g/mol}$=0.04 mol，轉移的電子為0.04mol，兩個電解池串聯(lián)，轉移的電子數目相等，乙槽陽極反應為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，轉移的電子為0.04mol時，在陽極上生成氣體的物質的量為0.02mol，放出氣體在標準狀況下的體積為0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，生成0.02mol氯氣時同時生成0.04mol氫氧化鈉，
則氫氧化鈉的物質的量濃度=$\frac{0.04mol}{0.4L}$=0.1mol/L，
則溶液中氫離子濃度=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$mol/L=10^-13 mol/L，
所以其pH=13，故答案為：448；13．

點評 本題考查了電鍍原理及氧化還原反應的有關計算，難度不大，注意串聯(lián)電解池得失電子數相等的特點．