Question

5．認(rèn)真觀察下列裝置，回答下列問(wèn)題：

（1）裝置B中PbO₂上發(fā)生的電極反應(yīng)為PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-═PbSO₄+2H₂O．
（2）裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為Cu+2H⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cu²⁺+H₂↑．
（3）若裝置E的目的是在銅上鍍銀，則X為AgNO₃，極板N的材料為Ag．
（4）若裝置E中X為海水，極板N的材料為惰性電極，極板M的材料為鋼鐵設(shè)備，這種保護(hù)鋼鐵設(shè)備的方法叫外加電源的陰極保護(hù)法．
（5）當(dāng)裝置A中Cu電極質(zhì)量改變6.4g時(shí)，裝置D中產(chǎn)生的氣體體積為3.92L （標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

Answer 1

分析 （1）B和C裝置形成原電池，鉛作負(fù)極，二氧化鉛作正極，正極上二氧化鉛得電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛；
（2）A連接電源，則A是電解池，左邊Pt作陰極，右邊Cu作陽(yáng)極，陽(yáng)極上Cu放電，陰極上氫離子放電；
（3）電鍍時(shí)，鍍層作陽(yáng)極，鍍件作陰極，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子和鍍層金屬相同；
（4）M連接電源負(fù)極，為外加電源的陰極保護(hù)法；
（5）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算生成氣體的體積．

解答 解：（1）B和C裝置形成原電池，鉛作負(fù)極，二氧化鉛作正極，原電池放電時(shí)，正極上二氧化鉛得電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-═PbSO₄+2H₂O，
故答案為：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-═PbSO₄+2H₂O；
（2）A連接電源，則A是電解池，左邊Pt作陰極，右邊Cu作陽(yáng)極，陽(yáng)極上Cu放電，陰極上氫離子放電，裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為Cu+2H⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cu²⁺+H₂↑，
故答案為：Cu+2H⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cu²⁺+H₂↑；
（3）鍍時(shí)，鍍層作陽(yáng)極，鍍件作陰極，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子和鍍層金屬相同，若裝置D的目的是在某鍍件上鍍銀，則X為硝酸銀溶液，N作陽(yáng)極，應(yīng)該是銀，
故答案為：AgNO₃； Ag；
（4）M連接電源負(fù)極，為外加電源的陰極保護(hù)法，故答案為：外加電源的陰極保護(hù)法；
（5）當(dāng)裝置A中Cu電極質(zhì)量改變6.4g時(shí)，n（Cu）=0.1mol，則轉(zhuǎn)移0.2mol電子，裝置D中n（NaCl）=0.1mol，
陽(yáng)極首先發(fā)生2Cl-2e^-=Cl₂↑、其次發(fā)生4OH-4e^-=2H₂O+O₂↑，則陽(yáng)極首先生成0.05molCl₂，其次生成0.025molO₂，
陰極只發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑，生成0.1molH₂，則總共生成0.175mol氣體，體積為0.175mol×22.4L/mol=3.92L，
故答案為：3.92L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，難度中等．