Question

1．下圖所示裝置中，甲、乙兩個燒杯依次分別盛放100g NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液，電極均為石墨電極；丙是電解槽，接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得甲中NaOH溶液的質(zhì)量為95.5g，乙中c電極質(zhì)量增加，據(jù)此回答問題：

（1）電源的N端為正極．
（2）電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-．
（3）電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是2.8L
（4）電極c的質(zhì)量變化是16g．
（5）欲在電解槽丙實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，則電極e的材料是鐵；槽中盛放的電鍍液可以是ZnSO₄、Zn（NO₃）₂，電極f上發(fā)生的反應(yīng)為：Zn-2e^-=Zn²⁺．

Answer 1

分析 乙中c電極質(zhì)量增加，說明c是陰極，銅離子放電生成單質(zhì)銅，所以M為原電池的負(fù)極，N為原電池的正極，甲池是電解水，電解水的質(zhì)量為100g-95.5g=4.5g，由總的電解方程式2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，進(jìn)行分析求解．

解答 解：（1）乙中c電極質(zhì)量增加，說明c是陰極，銅離子放電生成單質(zhì)銅，所以M為原電池的負(fù)極，N為原電池的正極，故答案為：正極；
（2）電極a為陰極，陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
（3）電極b上的電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，電解水的質(zhì)量為100g-95.5g=4.5g，
由總的電解方程式2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，
              36g             22.4L
              4.5g            V
所以V=$\frac{4.5×22.4}{36}$=2.8L，所以生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是2.8L，故答案為：2.8L；
（4）電極c銅離子放電生成單質(zhì)銅，根據(jù)電子守恒得2Cu～～O₂，
                                          2×64g  22.4L
                                            m     2.8L
所以m=$\frac{2×64×2.8}{22.4}$=16g，故答案為：16g；
（5）電鍍時，e是陰極，f是陽極，鍍層鋅作陽極，鍍件鐵作陰極，陽極上失電子變成離子進(jìn)入溶液，陰極上鋅離子得電子生成鋅單質(zhì)，所以陽極上電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺；陰極上的電極反應(yīng)式為Zn²⁺+2e^-=Zn；
電鍍液的選取：用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液，所以可選ZnSO₄、Zn（NO₃）₂溶液作電鍍液．
故答案為：鐵；ZnSO₄、Zn（NO₃）₂；Zn-2e^-=Zn²⁺．

點(diǎn)評 本題為電化學(xué)知識的綜合應(yīng)用，做題時要注意根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷出電解池的陰陽級，進(jìn)而判斷出電源的正負(fù)極，要注意三個電解池為串聯(lián)電路，各電極上得失電子的數(shù)目相等，做題時要正確寫出電極方程式，準(zhǔn)確判斷兩極上離子的放電順序．