Question

【題目】如圖所示的裝置，X、Y都是惰性電極．將電源接通后，向（甲）中滴入酚酞溶液，在Fe極附近顯紅色．丙池中盛有100mL3.00molL﹣1的CuSO4溶液．試回答下列問題：
（1）在電源中，B電極為極（填電極名稱，下同）；乙裝置中粗銅為極．
（2）在甲裝置中，石墨（C）電極上發生反應（填“氧化”或“還原”）；甲裝置中總的化學方程式是 ．
（3）如果乙裝置中精銅電極的質量增加了0.64g，請問甲裝置中，鐵電極上產生的氣體在標準狀況下為L．
（4）在丙裝置中，X電極上發生的電極反應式是 ．
（5）在此過程中，若丙池中兩電極產生的氣體恰好相等時，理論上在乙池中精銅增加了g．

Answer 1

【答案】
（1）負；陽
（2）氧化；2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
（3）0.224
（4）2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑或4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑
（5）38.4
【解析】解：（1）甲為電解飽和食鹽水，在Fe極附近顯紅色，說明該極上氫離子放電，氫氧根濃度大于氫離子濃度，溶液呈堿性，所以該電極是陰極，C電極是陽極，陽極與電源正極相連，則A是電源的正極，B是原電池的負極，所以答案是：負極；（2）在甲中，石墨電極為陽極，陽極上氯離子失去電子發生氧化反應生成氯氣，陰極上氫離子得到電子發生還原反應生成氫氣，溶液中氫氧根濃度增大，生成堿，電池總反應式為：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以答案是：氧化；2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；（3）如果乙裝置中精銅電極的質量增加了0.64g，電極反應為：Cu2++2e﹣=Cu，則轉移電子為0.02mol，電路中電子轉移守恒，甲中鐵電極的反應：2H++2e﹣=H2↑，則在標況下產生氫氣的體積為：0.01mol×22.4L/mol=0.224L，所以答案是：0.224；（4）在丙裝置中，X為陽極，陽極上氫氧根離子失去電子發生氧化反應生成氧氣，電極反應式為：2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑ 或4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑， 所以答案是：2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑ 或4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；（5）丙池中發生的反應分別是：陽極上：2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+ ， 陰極上Cu2++2e﹣=Cu，2H++2e﹣=H2↑，100mL3.00molL﹣1的CuSO4溶液中銅離子物質的量是：0.3mol，銅離子得電子的是0.6mol，若兩電極產生的氣體恰好相等時（假設標準狀況下），設均為nmol，則2n+0.6=4n，解得n=0.3，即裝置在轉移電子的物質的量是1.2mol，乙池產生精銅的電極反應為：Cu2++2e﹣=Cu，則精銅增重： =38.4g，
所以答案是：38.4．