课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法.某研究性学习小组将下列装置如图连接,D、F、X、Y 都是铂电极、

课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法.某研究性学习小组将下列装置如图连接,D、F、X、Y 都是铂电极、C、E是铁电极.将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色.试回答下列问题:
(1)电源B极的名称是______.
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是:
Fe+CuSO4
通电
.
Cu+FeSO4
Fe+CuSO4
通电
.
Cu+FeSO4

(3)设电解质溶液过量,则同一时内C、D电极上参加反应的单质或生成的单质的物质的量之比是______.
(4)欲用丙装置将粗铜(含少量铁、锌等杂质)精炼,G极材料应该是______(填“粗铜”或“精铜”),电解液中原电解质的物质的量浓度将______(填“变大”、“变小”或“不变”).
(5)装置丁中的现象是______.
(6)设甲池中溶液的体积在电解前后都是500mL,当乙池所产生气体的体积为4.48L(标准状况)时,甲池中所生成物质的物质的量浓度为______mol/L.
fractalman 1年前 已收到1个回答 举报

孤客8563 幼苗

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解题思路:(1)电解饱和食盐水时,酚酞变红的极是阴极,串联电路中,阳极连阴极,阴极连阳极,阴极和电源负极相连,阳极和电源正极相连;
(2)根据电解原理来书写电池反应,甲池中C为铁做阳极,D为铂电极,电解质溶液是硫酸铜溶液,依据电解原理分析;
(3)根据电极反应和电子守恒计算溶解和析出金属的物质的量关系;
(4)电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,含有铜离子的盐溶液作电解质溶液;
(5)根据异性电荷相吸的原理以及胶体的电泳原理来回答;
(6)乙池中E为阳极,F为阴极,当乙池所产生气体的体积为4.48L(标准状况)时,甲池中生成硫酸亚铁浓度,依据电子守恒计算反应的铁物质的量得到硫酸亚铁浓度;

(1)向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色,说明该极上氢离子放电,所以该电极是阴极,所以E电极是阳极,D电极是阴极,C电极是阳极,G电极是阳极,H电极是阴极,X电极是阳极,Y是阴极,A是电源的正极,B是原电池的负极;
故答案为:负极.
(2)D、F、X、Y 都是铂电极、C、E是铁电极,甲池中C为铁做阳极,D为铂电极,电解质溶液是硫酸铜溶液,电解硫酸铜溶液时的阳极是铁失电子生成亚铁离子,阴极是铜离子放电,所以电解反应为:Fe+CuSO4

通电
.
Cu+FeSO4
故答案为:Fe+CuSO4

通电
.
Cu+FeSO4
(3)甲池中C为铁做阳极,D为铂电极,电解质溶液是硫酸铜溶液,电解硫酸铜溶液时的阳极是铁失电子生成亚铁离子,Fe-2e-=Fe2+,阴极是铜离子放电,电极反应为Cu2++2e-=Cu,依据电子守恒可知则同一时内C、D电极上参加反应的单质或生成的单质的物质的量之比是1:1.
故答案为:1:1.
(4)电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,含有铜离子的盐作电解质即可,分析判断丙装置中G为电解池的阳极,H电极是阴极,G电极为粗铜,H电极为精铜,依据电子守恒分析,阳极溶解过程中铜、铁、锌、镍等杂质金属也失电子,所以电解质溶液中铜离子浓度减小,电解液中原电解质的物质的量浓度减小;
故答案为:粗铜,变小;
(5)根据异性电荷相吸的原理,氢氧化铁胶体中含有的带正电荷的粒子会向阴极即Y极移动,所以Y极附近红褐色变深;
故答案为:Y极附近红褐色变深;
(6)乙池中E为阳极,Fe-2e-=Fe2+,F为阴极,电极反应2H++2e-=H2↑,当乙池所产生气体的体积为4.48L(标准状况)气体是氢气,物质的量=0.2mol;,所以乙池电子转移为0.4mol,甲池中阳极是铁失电子生成亚铁离子,Fe-2e-=Fe2+,生成硫酸亚铁浓度=[0.2mol/0.5L]=0.4mol/L;
故答案为:0.4;

点评:
本题考点: 电解原理;原电池和电解池的工作原理.

考点点评: 本题是一道电化学综合知识题目,主要是原电池原理的分析应用,电极判断和电极反应是解题关键,注意电解池中活性电极做阳极,本身失电子发生氧化反应,掌握基础是关键,题目难度中等.

1年前

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