Question

14．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用．現(xiàn)將你設(shè)計的原電池通過導(dǎo)線與圖中電解池相連，其中a為電解液，X和Y是兩塊電極板，回答下列問題．
（1）其電極反應(yīng)為陽極：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極：2H⁺+2e^-=H₂↑，電解總反應(yīng)方程式為2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）若X和Y均為惰性電極，a為一定濃度的氯化銅溶液，通電后，發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為CuCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑其陰極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu通電一段時間后，向所得溶液中加入0.1molCuCl₂恰好恢復(fù)電解前的濃度和pH，則電解過程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為0.2mol．

Answer 1

分析 （1）電解飽和氯化鈉溶液時，由電源可知，X為陰極，Y為陽極，陽極上是氯離子失電子生成氯氣，陰極上是氫離子得電子的還原反應(yīng)，總反應(yīng)是電解氯化鈉和水得到氫氧化鈉、氫氣和氯氣的反應(yīng)；
（2）電解氯化銅溶液時，由電源可知，X為陰極，Y為陽極，陽極上是氯離子失電子生成氯氣，陰極上是銅離子得電子的還原反應(yīng)，總反應(yīng)是電解氯化銅得到銅和氯氣的反應(yīng)，根據(jù)電解質(zhì)復(fù)原的方法：出什么加什么來回答．

解答 解：（1）電解飽和氯化鈉溶液時，由電源可知，X為陰極，Y為陽極，陽極上是氯離子失電子生成氯氣，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極上是氫離子得電子的還原反應(yīng)，2H⁺+2e^-=H₂↑，總反應(yīng)是電解氯化鈉和水得到氫氧化鈉、氫氣和氯氣的反應(yīng)，即：2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：陽極：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極：2H⁺+2e^-=H₂↑；2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）電解氯化銅溶液時，由電源可知，X為陰極，Y為陽極，陽極上是氯離子失電子生成氯氣，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極上是銅離子得電子的還原反應(yīng)，即Cu²⁺+2e^-=Cu，總反應(yīng)是電解氯化銅得到銅和氯氣的反應(yīng)，即CuCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子是2mol，根據(jù)電解質(zhì)復(fù)原的方法：出什么加什么，加入0.1molCuCl₂即可復(fù)原，所以電解過程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為0.2mol，故答案為：CuCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑；Cu²⁺+2e^-=Cu；0.2．

點(diǎn)評 本題考查了電解池的工作原理，主要是電極反應(yīng)式的書寫是重點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．