Question

7．如圖所示為相互串聯(lián)的甲、乙兩電解池．試回答：
（1）若甲池利用電解原理在鐵上鍍銀，則A是陰極 （填電極名稱），電極反應式是Ag⁺+e^-=Ag；B是銀（填電極材料），電極反應式是Ag-e^-=Ag⁺，應選用的電解質溶液是AgNO₃溶液．
（2）乙池中發(fā)生的總反應的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂+H₂+2OH^-，若滴入少量酚酞試液，開始電解一段時間，鐵極附近呈紅色，此時溶液的PH變大（填“變大”“變小”或“不變”）；若要使溶液復原應加入HCl
（3）若甲槽陰極增重43.2g，則乙槽中陽極上放出的氣體在標準狀況下的體積是448L．此時乙槽中溶液的PH為13．

Answer 1

分析 根據(jù)電源的正負極可判斷A、B、Fe、C分別為電解池的陰極、陽極、陰極、陽極，在陰極上發(fā)生還原反應，在陽極上發(fā)生氧化反應，乙池反應中陰極：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，陽極：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，若甲為用電解原理給鐵片鍍銀的裝置，陰極反應為Ag⁺+e^-=Ag，陽極反應為Ag-e^-=Ag⁺，電解質溶液應選與鍍層具有相同金屬離子的可溶性鹽溶液；然后根據(jù)電極反應以及兩個串聯(lián)電解池轉移電子數(shù)目相等計算．

解答 解：（1）根據(jù)電源的正負極可判斷A、B、Fe、C分別為電解池的陰極、陽極、陰極、陽極，在陰極上發(fā)生還原反應，在陽極上發(fā)生氧化反應，在鐵片上鍍銀時，鍍層金屬銀為電解池的陽極，陽極上的電極反應式為Ag-e^-=Ag⁺，鍍件金屬鐵為電解池的陰極，陰極上的電極反應式Ag⁺+e^-=Ag，電解質溶液含有鍍層金屬離子，應為可溶性硝酸銀溶液．
故答案為：陰極；Ag⁺+e^-=Ag；銀； Ag-e^-=Ag⁺；AgNO₃；
（2）乙池電解NaCl溶液，陰極反應為：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，總反應的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂+H₂+2OH^-，滴加酚酞溶液后，陰極溶液變紅．陽極反應式為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，放氫生成堿型，所以溶液的PH值變大，生成氫氣和氯氣，所以要使溶液復原應加入只要通入氯化氫氣體，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂+H₂+2OH^-；紅；變大；HCl；
（3）甲槽陰極反應為Ag⁺+e^-=Ag，陰極增重4.32g，應為銀的質量，n=$\frac{4.32g}{108g/mol}$=0.04 mol，
轉移的電子為0.04mol，兩個電解池串聯(lián)，轉移的電子數(shù)目相等，乙槽陽極反應為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，
轉移的電子為0.04mol時，在陽極上生成氣體的物質的量為0.02mol，
放出氣體在標準狀況下的體積為0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，
設氫氧化鈉的物質的量為x．
2NaCl+2H₂O=Cl₂↑+2NaOH+H₂↑  轉移電子
                 2mol        2mol
                  x          0.04mol 
所以x=0.04mol
氫氧化鈉的物質的量濃度C=$\frac{0.04mol}{0.4L}$=0.1mol/L，C（H⁺ ）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{0.1}$=1×10^-13mol/L
所以溶液的PH值為13．
故答案為：448；13．

點評 本題考查了電鍍原理及氧化還原反應的有關計算，難度不大，注意串聯(lián)電解池得失電子數(shù)相等的特點．