Question

14．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．右圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液c；A、B是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連．
（1）若A、B都是惰性電極，c是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同時(shí)向U型管兩邊各滴入幾滴酚酞試液，試判斷
①a是正 極（填“正”或“負(fù)”）；
②寫(xiě)出該池中總反應(yīng)的離子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑
③A電極上的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e-=Cl₂↑，該反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)（填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”）
④B極區(qū)附近觀察到的現(xiàn)象是有氣體生成，溶液變紅色
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液c選用CuSO₄溶液，則B電極的材料是純銅，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e-=Cu．
（3）用惰性電極電解CuSO₄溶液．若陰極上析出Cu的質(zhì)量為3.2g，則陽(yáng)極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.56L．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)電流方向知，a是正極、b是負(fù)極，則A是陽(yáng)極、B是陰極，陰極上氫離子放電，同時(shí)陰極附近有氫氧根離子生成，導(dǎo)致溶液堿性增強(qiáng)；
②電解氯化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣；
③A電極上氯離子放電生成氯氣，失去電子的反應(yīng)為氧化反應(yīng)；
④B極區(qū)生成氫氣，溶液中氫離子濃度減小，酚酞溶液變紅色；
（2）電解精煉粗銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極、純銅作陰極，陰極上銅離子放電生成銅；
（3）陰極析出Cu的質(zhì)量為3.2g轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算．

解答 解：（1）①根據(jù)電流方向知，a是正極、b是負(fù)極，故答案為：正；
②電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，單質(zhì)與氧化物不能拆，離子反應(yīng)方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
③A電極上氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl^--2 e^-═Cl₂↑，發(fā)生的是失去電子的氧化反應(yīng)，故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；氧化反應(yīng)；
④B極區(qū)生成氫氣，氫離子濃度減小，溶液變紅色，故答案為：有氣體生成，溶液變紅色；
（2）電解精煉粗銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極、純銅作陰極，所以B的電極材料是純銅，陰極上銅離子放電生成銅，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-═Cu，故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-═Cu；
（3）陰極析出Cu的質(zhì)量為3.2g轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得氧氣體積=$\frac{0.05mol}{2}×22.4L/mol$=0.56L，故答案為：0.56L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解原理，涉及電解精煉、物質(zhì)的量的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，明確陰陽(yáng)極上放電的物質(zhì)或離子是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書(shū)寫(xiě)，題目難度不大．