Question

（探究題）如圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同（假設通電前后溶液體積不變），A、B為外接直流電源的兩極．將直流電源接通后，F極附近呈紅色．
請回答：
（1）B極是電源的

負極

，一段時間后，甲中溶液顏色

變淺

，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明

膠粒

在電場作用下向Y極移動．
（2）若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質生成時，對應單質的物質的量之比為

1：2：2：2

．
（3）現用丙裝置給銅件鍍銀，則H應是

銅

，電鍍液是

AgNO₃

溶液．
（4）若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發生的總反應的離子方程式為：

Fe+Cu²⁺

通電  .

Cu+Fe²⁺

．

Answer 1

分析：（1）將直流電源接通后，F極附近呈紅色，可知道氫離子在該電極放電，所以F即是陰極，并得到其他各個電極的名稱，硫酸銅中銅離子減少導致溶液顏色的變化，膠體的膠粒帶點電，即電泳實驗證明的結論；
（2）C、D、E、F電極轉移的電子數目相等，根據轉移電子數可計算生成的單質的量，電解池中電解質復原的原則：出啥加啥；
（3）電鍍裝置中，鍍層金屬必須做陽極，鍍件做陰極，各個電極上轉移的電子數是相等的；
（4）鐵電極做陽極則該電極放電的是金屬鐵本身；

解答：解：將直流電源接通后，F極附近呈紅色，說明F極顯堿性，是氫離子在該電極放電，所以F即是陰極，可得出D、F、H、Y均為陰極，C、E、G、X均為陽極，A是電源的正極，B是負極；
（1）B電極是電源的負極，在A池中，電解硫酸銅的過程中，銅離子逐漸減少，導致溶液顏色變淺，Y極是陰極，該電極顏色逐漸變深，說明氫氧化鐵膠體向該電極移動，異性電荷相互吸引，所以氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷向Y電極移動；
故答案為：負極，變淺；膠粒；
（2）C、D、E、F電極發生的電極反應分別為：4OH^-═O₂↑+2H₂O+4e^-、Cu²⁺+2e^-═Cu、2Cl^-═Cl₂↑+2e^-、2H⁺+2e^-═H₂↑，當各電極轉移電子均為1mol時，生成單質的量分別為：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以單質的物質的量之比為1：2：2：2；
故答案為：1：2：2：2；
（3）電鍍裝置中，銅件鍍銀，鍍層金屬必須做陽極，鍍件做陰極，所以H應該是鍍件銅，電鍍液為硝酸銀溶液；故答案為：Cu；AgNO₃；
（4）C電極換為鐵，則陽極鐵失電子，陰極銅離子得電子，電解池反應為：Fe+Cu²⁺

通電  .

Cu+Fe²⁺，故答案為：Fe+Cu²⁺

通電  .

Cu+Fe²⁺；

點評：本題考查學生有關電解池的工作原理知識，綜合性很強，難度中等，要求學生熟記教材知識，學以致用．