Question

6．電化學(xué)原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用．請(qǐng)根據(jù)如圖回答問(wèn)題：

（1）裝置A中的Y電極為正極，X電極的電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，工作一段時(shí)間后，電解液的PH將減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”、“不變”）．
（2）若裝置B中a為石墨電極、b為鐵電極，W為飽和食鹽水（滴有幾滴酚酞），則鐵電極的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑．電解一段時(shí)間后若要恢復(fù)原溶液的成分和濃度，應(yīng)該采用通入適量HCl的辦法．
（3）若利用裝置B進(jìn)行銅的精煉，則a電極的材料為粗銅，工作一段時(shí)間后裝置B電解液中c（Cu²⁺）將減小（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（4）若裝置B中a為Ag棒，b為銅棒，W為AgNO₃溶液，工作一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)銅棒增重2.16g，則流經(jīng)電路的電子的物質(zhì)的量為0.02mol．

Answer 1

分析 （1）裝置A為氫氣燃料電池，燃料在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成水，導(dǎo)致溶液pH減小，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，生成氫氧根離子；
（2）根據(jù)圖知，Y是正極，a是陽(yáng)極，b為鐵電極是陰極，電解飽和食鹽水時(shí)，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)生成了氫氧根離子，溶液滴有酚酞的溶液顯示紅色；可以通入適量HCl來(lái)恢復(fù)原溶液的成分和濃度；
（3）銅的電解精煉中，粗銅接陽(yáng)極，因?yàn)殛?yáng)極上有比銅活潑的金屬放電，導(dǎo)致銅離子濃度減��；
（4）裝置為電鍍裝置，銅棒增重2.16g，為Ag的質(zhì)量，據(jù)此計(jì)算電子轉(zhuǎn)移．

解答 解：（1）裝置A中的Y電極為正極，X電極的電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，氫氧根離子的濃度減小，所以PH將減小，故答案為：正極；H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；減小；
（2）根據(jù)圖知，Y是正極，a是陽(yáng)極，b為鐵電極是陰極，電解飽和食鹽水時(shí)，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)生成了氫氧根離子，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；溶液滴有酚酞的溶液顯示紅色；可以通入適量HCl來(lái)恢復(fù)原溶液的成分和濃度，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑，通入適量HCl；
（3）電鍍法精煉銅時(shí)，粗銅為陽(yáng)極，精銅為陰極，所以陽(yáng)極材料是粗銅；陽(yáng)極上失電子變成離子進(jìn)入溶液，因作陽(yáng)極的粗銅中的銅和比銅活潑的金屬都失去電子進(jìn)入溶液，陰極溶液中Cu2+得到電子沉積在陰極上，所以，為陽(yáng)極a電極連接粗銅，電解一段時(shí)間后，溶液中銅離子濃度在減小，
故答案為：粗銅；減��；
（4）生成n（Ag）=$\frac{2.16g}{108g/mol}$=0.02mol，轉(zhuǎn)移電子0.02mol，故答案為：0.02mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燃料電池和電解池的相關(guān)知識(shí)，轉(zhuǎn)移電子守恒的應(yīng)用，題目難度中等．