Question

6．如圖所示的裝置，C、D、E、F 都是惰性電極．將電源接通后，觀察到甲中C電極上有紅色固體析出，電解一段時間后，C電極質量增加19.2g，試回答以下問題：
（1）如果AB用甲醇燃料電池，電解質用KOH溶液．A電極的電極反應式CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，需要消耗0.1molmol甲醇．
（2）甲裝置中電解反應的總化學方程式是2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．
（3）乙裝置中E電極發(fā)生的電極反應式2H⁺+2e^-=H₂↑．乙裝置中反應的總化學方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（4）欲用丙裝置給銅鍍銀，G應該是Cu，電鍍液的主要成分是AgNO₃（填化學式）．

Answer 1

分析 （1）C電極上有紅色固體析出，說明C（Cu）作陰極發(fā)生還原反應，電解池的陰極與電源的負極相連，A是甲醇燃料電池的負極，失電子發(fā)生氧化反應；再根據電子轉移守恒計算；
（2）電解甲溶液時，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上銅離子放電生成銅；
（3）電解飽和食鹽水時，氫離子在陰極（與電源負極相連），即E電極發(fā)生得電子的還原反應；電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣、氫氧化鈉；
（4）電鍍時，鍍層作陽極，鍍件作陰極，電解質溶液中的金屬元素與陽極材料所含元素相同．

解答 解：（1）C電極上有紅色固體析出，說明C（Cu）作陰極發(fā)生還原反應，電解池的陰極與電源的負極相連，A是甲醇燃料電池的負極，失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；C電極質量增加19.2g，Cu²⁺～2e^-～Cu，轉移電子的物質的量為$\frac{19.2g}{64g/mol}$×2=0.6mol，則反應的甲醇的物質的量為0.1mol，故答案為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；0.1mol；
（2）電解甲溶液時，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上銅離子放電生成銅，所以電池反應式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，故答案為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
（3）電解飽和食鹽水時，氫離子在陰極（與電源負極相連），即E電極發(fā)生得電子的還原反應，電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣、氫氧化鈉，總反應式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）在銅上鍍銀時，G與電源負極相連作陰極，說明G是銅，鍍層銀作陽極，電解質溶液是硝酸銀溶液，故答案為：Cu；AgNO₃．

點評 本題考查了原電池及電解原理，準確判斷電極名稱和電解池溶液中陰陽離子的放電順序是解本題的關鍵，難度中等．