Question

如圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩電解池．試回答：
（1）若甲電解池利用電解原理在鐵上鍍銅，則A是

 

、

 

（填電極材料和電極名稱），電極反應(yīng)是

 

；B是（要求同A）

 

、

 

，電極反應(yīng)是

 

，應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是

 

；乙電解池中若滴入少量酚酞試液，開始電解一段時(shí)間，鐵極附近呈

 

色．
（2）若甲電解池陰極增重1.28g，乙電解池中剩余溶液仍為400mL，則電解后所得溶液中新生成溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L，溶液的pH等于

 

．
（3）若甲電解池以I=0.21A的電流電解60min后陰極增重0.25g，則此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的阿伏加德羅常數(shù)N_A為多少（已知電子電量e^-=1.60×10^-19C）？（簡(jiǎn)要寫計(jì)算過程）

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）若甲電解池利用電解原理在鐵上鍍銅，則甲是電鍍池，鍍層作陽極，鍍件作陰極，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（2）甲池是精煉銅，增重12.8g是銅的質(zhì)量，根據(jù)電解反應(yīng)過程中電極上的電子守恒計(jì)算；
（3）電路中通過的物理電量等于電解時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)中兩極上轉(zhuǎn)移的電子的化學(xué)電量，根據(jù)電量守恒計(jì)算．

解答： 解：（1）利用電解原理在鐵上鍍銅，鐵應(yīng)為陰極，連接電源的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)，電解方程式為 Cu²⁺+2e^-=Cu，銅為陽極，連接電源的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Cu-2e^-=Cu²⁺，電解質(zhì)溶液應(yīng)為含Cu²⁺的溶液（或可溶性銅鹽皆可），乙為電解食鹽水裝置，陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉，加入酚酞，陰極變紅，
故答案為：鐵； 陰極； Cu²⁺+2e^-=Cu；銅；陽極；Cu-2e^-=Cu²⁺；含Cu²⁺的溶液（或可溶性銅鹽皆可）；紅； 
（2）甲陰極發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu，n（Cu）=

1.28g

64g/mol

=0.02mol，轉(zhuǎn)移電子0.04mol，
乙池發(fā)生2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，可知生成NaOH0.04mol，
c（NaOH）=

0.04mol

0.4L

=0.1mol/L，
則pH=13，
故答案為：0.1； 13；
（3）根據(jù)電量守恒，電路中通過的物理電量等于電解時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)中兩極上轉(zhuǎn)移的電子的化學(xué)電量．所以有：
Q=It=2×N_A×1.60×10^-19 C×

0.25g

64g/mol

，
It=0.21A×60×60s，
N_A=6.05×10²³mol^-1．
答：此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的阿伏加德羅常數(shù)N_A為6.05×10²³mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查電解池的工作原理的應(yīng)用，涉及電極判斷方法，電極反應(yīng)的書寫，電子守恒的計(jì)算應(yīng)用，串聯(lián)的電解池，電極的分析判斷，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意電路中電子守恒是解題關(guān)鍵，難度中等．