Question

12．用如图所示的装置进行电解，在通电一段时间后，铁电极的质量增加．
（1）写出乙中两极发生的电极反应式．
阴极：Ag⁺+e^-=Ag
阳极：Ag-e^-=Ag⁺
（2）写出甲中发生反应的化学方程式：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．
（3）C（左）、C（右）、Fe、Ag 4个电极上析出或溶解物质的物质的量之比是2：1：4：4．

Answer 1

分析 （1）装置是电解池，通电一段时间后发现乙烧杯中铁电极的质量增加，铁做电解池阴极，银做阳极；
（2）甲烧杯中和铁连接的为阳极，左边的碳棒是阴极，电解硫酸铜溶液生成铜、氧气和硫酸；
（3）阳极电极反应和电子守恒计算电极产物或电解溶解的物质的量．

解答 解：（1）通电一段时间后发现乙烧杯中铁电极的质量增加，铁做电解池阴极，银做阳极，电解质溶液是硝酸银溶液，所以原理是电镀原理，阴极电极反应为：Ag⁺+e^-=Ag；阳极电极反应为：Ag-e^-=Ag⁺，故答案为：Ag⁺+e^-=Ag；Ag-e^-=Ag⁺；
（2）甲烧杯中和铁连接的为阳极，左边的碳棒是阴极，电解硫酸铜溶液生成铜、氧气和硫酸，电池反应为：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
故答案为：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
（3）甲中阴极电极反应为2Cu²⁺+4e^-=2Cu，阳极电极反应为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；乙池中电极反应，阳极电极反应为4Ag-4e^-=4Ag⁺；阴极电极反应为4Ag⁺+4e^-=4Ag；依据电子守恒计算得到，由左到右碳-碳-铁-银四个是极上析出或溶解物质的物质的量之比是2：1：4：4，故答案为：2：1：4：4．

点评 本题考查了电解池原理的应用，主要是电极判断，电极反应，电极产物的分析判断，电子守恒的计算应用，题目难度中等．