Question

如圖所示，某同學按照圖裝置進行如下實驗，請回答下列問題：
（1）斷開K₁，閉合K₂，a電極為Fe，b電極為Cu，則a電極為

 

極，發(fā)生

 

反應，a電極的電極方程式為

 

．
（2）斷開K₂，閉合K₁，a電極為石墨，b電極為Cu，則a電極為

 

極，發(fā)生

 

反應，a電極的電極方程式為

 

總電池的離子方程式為

 

（3）斷開K₂，閉合K₁，a電極為Cu，b電極為Cu，則電解過程中，CuSO₄溶液的濃度

 

（填增大、減小或不變），若該同學想用此裝置精煉銅，則應將粗銅置于

 

電極（請?zhí)顚憽癮”或“b”）

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）斷開K₁，閉合K₂，形成裝置為原電池，活潑性強的電解做負極，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應；
（2）斷開K₂，閉合K₁，裝置為電解池，與電源正極相連的a為陽極，發(fā)生氧化反應，與電源負極相連的b為陰極，發(fā)生還原反應，總的電解方程式為鐵與銅離子反應生成銅和二價鐵離子；
（3）斷開K₂，閉合K₁，裝置為電解池，與電源正極相連的a為陽極，發(fā)生氧化反應，與電源負極相連的b為陰極，發(fā)生還原反應，陽極上銅失去電子發(fā)生氧化反應，陰極上溶液中銅離子得到電子發(fā)生還原反應生成銅；
依據電解法精煉銅裝置確定粗銅所在電極．

解答： 解：（1）斷開K₁，閉合K₂，形成裝置為原電池，鐵活潑性強于銅，鐵做負極，所以a為負極，銅做正極，b為正極，負極鐵失去電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
故答案為：負；氧化；Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）斷開K₂，閉合K₁，裝置為電解池，與電源正極相連的a為陽極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Fe-2e^-=Fe²⁺；電解池總反應離子方程式為：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺；
故答案為：陽極；氧化；Fe-2e^-=Fe²⁺；Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺；
（3）斷開K₂，閉合K₁，裝置為電解池，與電源正極相連的a為陽極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Cu-2e^-=Cu²⁺；與電源負極相連的b為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，依據電解過程中各個電極轉移電子數守恒，可知陽極上溶解的銅等于陰極上析出的銅，溶液中硫酸銅濃度不變；
電解法精煉銅，粗銅做陽極，發(fā)生氧化反應，精銅做陰極發(fā)生還原反應，所以粗銅應為a極；
故答案為：不變；a．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，知道原電池和電解池區(qū)別，知道各個電極上發(fā)生的電極反應是解題關鍵，注意電解池的應用．