Question

【題目】如圖所示：甲、乙為相互串聯(lián)的兩電解池。試回答：

（1）乙池中Fe極電極反應(yīng)式為___________，若在乙池中滴入少量酚酞試液，開始電解一段時(shí)間，鐵極附近呈_________色。

（2）甲池若為用電解原理精煉銅(假設(shè)粗銅的組成是均勻的，且比其活潑和不活潑的成分均存在)的裝置，則A電極名稱為_____極，電極反應(yīng)式為____________，電解質(zhì)溶液可以是______；通電一段時(shí)間后，A極增重12.8g，則甲池溶液原溶質(zhì)的濃度______(填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”)，乙池C(石墨)極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________，若此時(shí)，乙池剩余溶液為25℃，體積為400 mL，則溶液的pH＝_______。

Answer 1

【答案】2H++2e-═H2↑ 紅 陰 Cu2++2e-═Cu CuSO4 減小 4.48L 14

【解析】

(1)根據(jù)裝置圖，乙池中和電源正極連接的C電極為陽極，Fe為陰極，溶液中的氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，溶液中氫氧根離子濃度增大；

(2)依據(jù)電解精煉原理，粗銅做陽極，精銅做陰極，含銅離子的電解質(zhì)溶液；依據(jù)電極反應(yīng)結(jié)合電子守恒計(jì)算放出氣體體積和離子濃度，從而計(jì)算溶液的pH。

(1)根據(jù)裝置圖，乙池中和電源正極連接的C電極為陽極，Fe為陰極，溶液中的氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，陰極的反應(yīng)式為：2H++2e-═H2↑；溶液中氫氧根離子濃度增大，酚酞變紅，故答案為：2H++2e-═H2↑，紅；

(2)甲池若用電解原理精煉銅，粗銅做陽極，精銅做陰極，用含銅離子的電解質(zhì)為電解質(zhì)溶液；甲池中A為陰極，B為陽極；所以A電極材料為精銅，電極反應(yīng)為：Cu2++2e-═Cu，B電極為粗銅，Cu-2e-═Cu2+，電解質(zhì)溶液可以為硫酸銅溶液，通電一段時(shí)間后，甲池中陽極上粗銅中的鐵、鋅、鎳等金屬失電子，溶液中銅離子得到電子析出銅，所以溶液中原溶質(zhì)的濃度減小；A極增重12.8g為銅，物質(zhì)的量==0.2mol，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.4mol；乙池中C電極為陽極，溶液中氯離子失電子生成氯氣，陽極電極反應(yīng)為2Cl--2e-═Cl2↑，陰極電極反應(yīng)：2H++2e-═H2↑；電池反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑依據(jù)電子守恒，生成氯氣物質(zhì)的量0.2mol，反應(yīng)的氫離子物質(zhì)的量為0.4mol；標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積=0.2mol×22.4L/mol=4.48L；依據(jù)氫離子減少和氫氧根離子增多相同，溶液中氫氧根離子濃度==1mol/L，所以pH=14，故答案為：陰；Cu2++2e-═Cu；CuSO4；減小；4.48L；14。