Question

如圖是一個電解池裝置，U型管內裝有V L CuSO₄溶液（足量）；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連，請回答以下問題：
（1）若X、Y都是惰性電極，則：
①X極是電解池的

 

極．
②電解總反應的方程式為

 

．
③要使電解池中溶液回復至電解前的狀態(tài)，可加入

 

．
A．CuSO₄      B．H₂O     C．CuO     D．Cu（OH）₂
（2）若用上述裝置精煉粗銅（假設只含有銅、鉑、鋅、金四種金屬），則：
①粗銅應置于

 

（填“X”或“Y”）極．
②為精確測定電解所得銅的質量，可能需要進行的實驗步驟如下，選擇正確的操作步驟的編號并按順序填寫：

 

．
a．低溫烘干刮下的銅后稱量；
b．用蒸餾水清洗電解后電極；
c．刮下電解后電極上的銅并清洗；
d．低溫烘干電極后稱量；
e．稱量電解前電極的質量；
f．再次烘干后稱量至恒重．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）用惰性電極電解硫酸銅溶液時，X電極與電源負極相連為陰極，銅離子得電子發(fā)生還原反應生成紅色金屬單質銅，Y與電源正極相連為陽極，陽極上氫氧根失電子發(fā)生氧化反應生成氧氣，根據(jù)“析出什么加入什么”的原則加入物質使溶液恢復原狀；
（2）若用上述裝置精煉粗銅（假設只含有銅、鉑、鋅、金四種金屬），則粗銅為陽極，精銅為陰極，電解質溶液為含銅離子的溶液，據(jù)此分析．

解答： 解：（1）用惰性電極電解硫酸銅溶液時，X電極與電源負極相連為陰極，銅離子得電子發(fā)生還原反應生成紅色金屬單質銅，Y與電源正極相連為陽極，陽極上氫氧根失電子發(fā)生氧化反應生成氧氣，
①通過以上分析知，X極是電解池的陰極，故答案為：陰；
②電解時，陰極上銅離子放電、陽極上氫氧根離子放電，所以電池反應式為2CuSO₄+2H₂O

電解  .

Cu+O₂↑+2H₂SO₄，故答案為：2CuSO₄+2H₂O

電解  .

Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
③根據(jù)2CuSO₄+2H₂O

電解  .

Cu+O₂↑+2H₂SO₄知，電解時生成氫離子，導致溶液酸性增強，溶液的pH減小，陽極上生成氧氣、陰極上生成銅，實質上相當于生成CuO，要使溶液恢復原狀，應該加入CuO，故選：C．
（2）①若用上述裝置精煉粗銅（假設只含有銅、鉑、鋅、金四種金屬），則粗銅為陽極，精銅為陰極，所以粗銅應置于Y電極，故答案為：Y；
②為精確測定電解所得銅的質量，可以準確測定電極在電解前后的質量變化，所以正確的操作步驟的編號為ebdf，故答案為：ebdf；

點評：本題考查了電解原理，根據(jù)陰陽極上得失電子確定溶液酸堿性變化，題目難度不大．