Question

(9分)认真观察下列装置，回答下列问题：

⑴装置B中PbO₂上发生的电极反应方程式为                              。
⑵装置A中总反应的离子方程式为                                        。
⑶若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则X为        ，极板N的材料为     。
若装置E的目的是验证金属的电化学防腐，则极板N的材料为__________________ 。
⑷当装置A中Cu电极质量改变6 .4g时，装置D中产生的气体体积为      L（标准状况下）。

Answer 1

⑴PbO₂＋4H^＋＋SO2－ 4＋2e^－＝PbSO₄＋2H₂O (2分)  
⑵Cu＋2H^＋Cu^2＋＋H₂↑(2分)
⑶AgNO₃    Ag   惰性电极（或石墨等不溶性惰性材料）(各1分)  ⑷3.92(2分)

（1）根据装置图可判断，BC是原电池，二氧化铅是正极，得到电子，电极反应式为PbO₂＋4H^＋＋SO2－ 4＋2e^－＝PbSO₄＋2H₂O。
（2）A中铜电极和正极相连，是阳极，铜失去电子。阴极是Pt，溶液中的氢离子得到电子，所以总的反应式为Cu＋2H^＋Cu^2＋＋H₂↑。
（3）电镀时镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，所以X是硝酸银溶液。N是阳极，则N是银。由于N是阳极，所以如果装置E的目的是验证金属的电化学防腐，则极板N的材料应为惰性电极。
（4）当装置A中Cu电极质量改变6 .4g时，转移电子是6.4g÷64g/mol×2＝0.2mol。装置D中氯化钠是0.1mol，阴极是氢离子放电，氢气是0.1mol。阳极是氯离子放电，生成氯气，物质的量是0.05mol，所以阴极还生成氧气，物质的量是0.1mol÷4＝0.025mol，
所以标准状况下的体积共计是（0.1mol+0.05mol+0.025mol）×22.4L/mol=3.92L.。