Question

12．將下列裝置如圖連接，D、F、X、Y、E 都是鉑電極，C是鐵電極．甲，乙，丙三個裝置中電解前后溶液的體積都是500mL．將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色．下列說法不正確的是（　�。�

• A． 電源B 極的名稱是負極，丁中Y極附近顏色變深
• B． 乙裝置中電解一段時間后，加入0.2mol鹽酸則可以恢復原來的濃度
• C． 設甲池中溶液的體積在電解前后都是500ml，當乙池所產生氣體的體積為4.48L（標準狀況）時，甲池中所生成物質的物質的量濃度為0.2mol/L
• D． 甲裝置中電解反應的總化學方程式是：CuSO₄+Fe$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄

Answer 1

分析 A．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極有NaOH生成，則F為陰極，E為陽極，電源A為正極、B為負極，氫氧化鐵膠體膠粒帶正電荷，向陰極移動；
B．乙中電解反應的總化學方程式是：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，相當于析出HCl氣體，應加入為氫氣或氯氣物質的量2倍的HCl氣體，可以恢復原溶液濃度；
C．甲裝置中，C為陽極，電極反應式為Fe-2e-=Fe²⁺，D為陰極，電極反應式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，電解反應的總化學方程式是：CuSO₄+Fe$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄，
乙中產生氣體為氫氣、氯氣，二者物質的量之比為1：1，計算氯氣物質的量，根據電子轉移守恒計算甲中生成FeSO₄的物質的量，進而計算其濃度；
D．由C中分析可知，甲裝置中電解反應的總化學方程式是：CuSO₄+Fe$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄．

解答 解：A．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極有NaOH生成，則F為陰極，E為陽極，電源A為正極、B為負極，丁中Y連接電源負極，則Y為陰極，X為陽極，氫氧化鐵膠體膠粒帶正電荷，向陰極移動，故A正確；
B．乙中電解反應的總化學方程式是：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，相當于析出HCl氣體，由于反應中物質的有關具體量未知，不能確定加入HCl物質的量，且鹽酸含有水，故B錯誤；
C．甲裝置中，C為陽極，電極反應式為Fe-2e-=Fe²⁺，D為陰極，電極反應式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，電解反應的總化學方程式是：CuSO₄+Fe$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄，
乙中產生氣體為氫氣、氯氣，二者物質的量之比為1：1，則氯氣物質的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$×$\frac{1}{2}$=0.1mol，根據電子轉移守恒，甲中生成FeSO₄的物質的量為$\frac{0.1mol×2}{2}$=0.1mol，FeSO₄的物質的量濃度為$\frac{0.1mol}{0.5L}$=0.2mol/L，故C正確；
D．由C中分析可知，甲裝置中電解反應的總化學方程式是：CuSO₄+Fe$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+FeSO₄，故D正確，
故選：B．

點評 本題考查電解原理，能正確判斷電解池的陰陽極是解本題的關鍵，理解掌握離子放電順序，難度中等．