Question

【题目】如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极．将直流电源接通后，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深．请回答：
（1）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 ．
（2）现用丙装置给铜件镀银，当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为 ．
（3）Fe（OH）3胶体的制备有严格的要求，小明想向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液来制备Fe（OH）3胶体，结果很快就生成了红褐色的沉淀．他测得溶液的pH=5，则此时溶液中c（Fe3+）=mol/L．（己知Ksp=1×10﹣36）．
（4）若用甲烷燃料电池（电解质溶液为2L2mol/LKOH溶液）提供电源，持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷的体积VL．当消耗CH4的体积在44.8＜V≤89.6时，此时电源中B极发生的电极反应为： ．

Answer 1

【答案】
（1）1：2：2：2
（2）5.4g
（3）10﹣9
（4）CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣
【解析】解：（1）C、D、E、F电极发生的电极反应分别为：4OH﹣═O2↑+2H2O+4e﹣、Cu2++2e﹣═Cu、2Cl﹣═Cl2↑+2e﹣、2H++2e﹣═H2↑，当各电极转移电子均为1mol时，生成单质的量分别为：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以单质的物质的量之比为1：2：2：2；所以答案是：1：2：2：2；（2）电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，所以H应该是镀件，电镀液含有镀层金属阳离子，故电镀液为AgNO3溶液；当乙中溶液的pH是13时，溶液的c（OH﹣）=0.1molL﹣1时，根据电极反应2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣ ， 则放电的氢离子的物质的量为：0.1mol/l×0.5L=0.05mol，当转移0.05mol电子时，丙中镀件上析出银的质量=108g/mol×0.05mol=5.4g，所以答案是：5.4g；（3）Fe（OH）3饱和溶液中，c（H+）=10﹣5mol/L，Fe（OH）3Fe3++3OH﹣生成的氢氧根：c（OH﹣）=10﹣9mol/L，根据Ksp=c（Fe3+）c（OH﹣）3=1×10﹣36 ． 解得c（Fe3+）=10﹣9mol/L，所以答案是：10﹣9；（4）n（KOH）=2mol/L×2L=4mol，该装置是燃料电池，负极上甲烷失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，44.8L＜V≤89.6L时，根据原子守恒得2mol＜n（CO2）≤4mol，反应生成碳酸氢钾，负极反应式为CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣ ， 所以答案是：CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣ ．