Question

【题目】在如图所示实验装置，X为直流电源的负极。甲池中充满H2SO4溶液，再分别插入铂电极。乙池中盛有AgNO3溶液，F、G为石墨电极。

切断开关S2，闭合开关S1，通直流电一段时间

①甲池总反应方程式：____________；

②F电极反应方程式：___________；

③G电极的现象：______________；

④若F电极增重10.8g，B极上放出气体的体积（STP）是_______L；

⑤切断电源开关S1，闭合开关S2，此时甲池为__________（填原电池、电解池），A电极反应方程式：______。

Answer 1

【答案】2H2O2H2↑+O2↑ Ag++e-=Ag 有气体产生 0.56 原电池 H2-2e-=2H+

【解析】

切断开关S2，闭合开关S1，通直流电时，该装置为电解池，X为直流电源的负极，则A为阴极，发生还原反应4H++4e-=2H2↑，B为阳极，且OH-比SO42-更容易失去电子被氧化4OH--4e-=O2↑+2H2O，乙池中，F为阴极发生还原反应Ag++e-=Ag，G为阳极发生氧化反应4OH--4e-=O2↑+2H2O。

切断电源开关S1，闭合开关S2时，甲池中为原电池装置，A极为负极，发生氧化反应：H2-2e-=2H+，B为正极，发生还原反应：O2+4e-+4H+=2H2O。根据此分析进行解答。

（1）切断电源开关S2，闭合开关S1时，甲池为电解池，X为直流电源的负极，则A为阴极，发生还原反应4H++4e-===2H2↑，B为阳极，且OH-比SO42-更容易失去电子被氧化4OH--4e-=O2↑+2H2O，故甲池总反应方程式为2H2O2H2↑+O2↑。

故答案为2H2O2H2↑+O2↑；

（2）乙池中，F为阴极，银离子得电子发生还原反应Ag++e-=Ag。

故答案为Ag++e-=Ag；

（3）G为阳极，氢氧根发生氧化反应生成氧气和水4OH--4e-===O2↑+2H2O，故G电极上会有气体放出。

故答案为有气体产生；

（4）F为阴极，银离子得电子发生还原反应Ag++e-=Ag，F电极增重10.8g为银的质量，转换为银的物质的量为0.1mol，故反应转移电子0.1mol，B为阳极发生氧化反应4OH--4e-===O2↑+2H2O，故产生氧气0.025mol，体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L。

故答案为0.56L；

（5）若切断电源开关S1，闭合开关S2时，甲池中变换为原电池装置，A极为负极，氢气发生氧化反应：H2-2e-=2H+，B为正极，氧气发生还原反应：O2+4e-+4H+=2H2O。

故答案为H2-2e-=2H+。