Question

12．用如圖所示的裝置進行電解，在通電一段時間后，鐵電極的質量增加．
（1）寫出乙中兩極發生的電極反應式．
陰極：Ag⁺+e^-=Ag
陽極：Ag-e^-=Ag⁺
（2）寫出甲中發生反應的化學方程式：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．
（3）C（左）、C（右）、Fe、Ag 4個電極上析出或溶解物質的物質的量之比是2：1：4：4．

Answer 1

分析 （1）裝置是電解池，通電一段時間后發現乙燒杯中鐵電極的質量增加，鐵做電解池陰極，銀做陽極；
（2）甲燒杯中和鐵連接的為陽極，左邊的碳棒是陰極，電解硫酸銅溶液生成銅、氧氣和硫酸；
（3）陽極電極反應和電子守恒計算電極產物或電解溶解的物質的量．

解答 解：（1）通電一段時間后發現乙燒杯中鐵電極的質量增加，鐵做電解池陰極，銀做陽極，電解質溶液是硝酸銀溶液，所以原理是電鍍原理，陰極電極反應為：Ag⁺+e^-=Ag；陽極電極反應為：Ag-e^-=Ag⁺，故答案為：Ag⁺+e^-=Ag；Ag-e^-=Ag⁺；
（2）甲燒杯中和鐵連接的為陽極，左邊的碳棒是陰極，電解硫酸銅溶液生成銅、氧氣和硫酸，電池反應為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
故答案為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
（3）甲中陰極電極反應為2Cu²⁺+4e^-=2Cu，陽極電極反應為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；乙池中電極反應，陽極電極反應為4Ag-4e^-=4Ag⁺；陰極電極反應為4Ag⁺+4e^-=4Ag；依據電子守恒計算得到，由左到右碳-碳-鐵-銀四個是極上析出或溶解物質的物質的量之比是2：1：4：4，故答案為：2：1：4：4．

點評 本題考查了電解池原理的應用，主要是電極判斷，電極反應，電極產物的分析判斷，電子守恒的計算應用，題目難度中等．