Question

【題目】某研究性學習小組將下列裝置如圖連接，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。試回答下列問題：

(1)電源A極的名稱是________。

(2)甲裝置中電解反應的總化學方程式為（電解質溶液是足量的）：_______電解后若使電解質溶液復原需要加入適量的__________________

(3)如果收集乙裝置中產生的氣體，兩種氣體的體積比是（忽略氣體的溶解）________。ClO2為一種黃綠色氣體，是目前國際上公認的高效、廣譜、快速安全的殺菌劑。制備ClO2的新工藝是電解法。若調控合適的電壓可以利用乙裝置制備ClO2，寫出陽極產生ClO2的電極反應式__________ClO2對污水中Fe2＋、Mn2＋、S2－、CN－等有明顯去除效果，某工廠污水中含CN－，現用ClO2把CN－氧化成兩種無毒氣體，寫出該反應的離子方程式：_____________。

(4)欲用丙裝置給銅鍍銀，G應該是________(填“銅”或“銀”)，電鍍液的主要成分是________(填化學式)。

(5)裝置丁中的現象是_______。

Answer 1

【答案】正極 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 CuO 1∶1 Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋ 2ClO2＋2CN－===N2＋2CO2＋2Cl－ 銀 AgNO3 Y極附近紅褐色變深

【解析】

將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色，說明F極生成OH-，F為陰極，則可以知道A為正極，B為負極，C、E、G、X為陽極，D、F、H、Y為陰極；電解飽和食鹽水時，酚酞變紅的極是陰極，陰極和電源負極相連；電解硫酸銅溶液生成硫酸、銅和氧氣；電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣；銅上鍍銀，金屬銀做陽極，電鍍液為硝酸銀；氫氧化鐵膠體中含有的帶正電荷的粒子，在電場的作用下會向陰極移動，據此分析體系顏色的變化；結合以上分析進行解答。

將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色，說明F極生成OH-，F為陰極，則可以知道A為正極，B為負極，C、E、G、X為陽極，D、F、H、Y為陰極，

（1）由以上分析可以知道A是電源的正極，B是原電池的負極；

答案是：正極；

（2）惰性電極電解硫酸銅溶液生成硫酸、銅和氧氣，電解方程式為：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4；反應后生成了銅和氧氣，因此電解后若使電解質溶液復原需要加入適量的CuO；

答案是：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4；CuO；

（3）乙裝置為電解飽和食鹽水，總反應為：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+ H2↑；據此可知兩種氣體的體積比是1：1；根據題意可以知道，氯離子放電生成ClO2，由元素守恒可以知道,有水參加反應，同時生成氫離子，電極反應式為: Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋；ClO2把CN－氧化成N2和CO2兩種無毒氣體，反應的離子方程式為：2ClO2＋2CN－===N2＋2CO2＋2Cl－；

故答案是：1∶1；Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋ ；2ClO2＋2CN－===N2＋2CO2＋2Cl－ ；

(4) 欲用丙裝置給銅鍍銀，金屬銅應連在電源的負極上，做電解池的陰極，銀與電源的正極相連，做電解池的陽極，電鍍液的主要成分是硝酸銀；

故答案是：銀；AgNO3；

(5) 根據異性電荷相吸的原理，氫氧化鐵膠體中含有的帶正電荷的粒子會向陰極即Y極移動，所以Y極附近紅褐色變深；

答案是：Y極附近紅褐色變深。