Question

(9分)認真觀察下列裝置，回答下列問題：

⑴裝置B中PbO₂上發生的電極反應方程式為                              。
⑵裝置A中總反應的離子方程式為                                        。
⑶若裝置E中的目的是在Cu材料上鍍銀，則X為        ，極板N的材料為     。
若裝置E的目的是驗證金屬的電化學防腐，則極板N的材料為__________________ 。
⑷當裝置A中Cu電極質量改變6 .4g時，裝置D中產生的氣體體積為      L（標準狀況下）。

Answer 1

⑴PbO₂＋4H^＋＋SO2－ 4＋2e^－＝PbSO₄＋2H₂O (2分)  
⑵Cu＋2H^＋Cu^2＋＋H₂↑(2分)
⑶AgNO₃    Ag   惰性電極（或石墨等不溶性惰性材料）(各1分)  ⑷3.92(2分)

（1）根據裝置圖可判斷，BC是原電池，二氧化鉛是正極，得到電子，電極反應式為PbO₂＋4H^＋＋SO2－ 4＋2e^－＝PbSO₄＋2H₂O。
（2）A中銅電極和正極相連，是陽極，銅失去電子。陰極是Pt，溶液中的氫離子得到電子，所以總的反應式為Cu＋2H^＋Cu^2＋＋H₂↑。
（3）電鍍時鍍層金屬作陽極，待鍍金屬作陰極，含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液，所以X是硝酸銀溶液。N是陽極，則N是銀。由于N是陽極，所以如果裝置E的目的是驗證金屬的電化學防腐，則極板N的材料應為惰性電極。
（4）當裝置A中Cu電極質量改變6 .4g時，轉移電子是6.4g÷64g/mol×2＝0.2mol。裝置D中氯化鈉是0.1mol，陰極是氫離子放電，氫氣是0.1mol。陽極是氯離子放電，生成氯氣，物質的量是0.05mol，所以陰極還生成氧氣，物質的量是0.1mol÷4＝0.025mol，
所以標準狀況下的體積共計是（0.1mol+0.05mol+0.025mol）×22.4L/mol=3.92L.。