Question

13．如圖所示，U形管內(nèi)盛有100mL的溶液，按要求回答下列問(wèn)題：
（1）打開(kāi)K₂，合并K1，若所盛溶液為CuSO₄溶液：則A負(fù) 極，A極的電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺．若所盛溶 液為KCl溶液：則B極的電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（2）打開(kāi)K₁，合并K₂，若所盛溶液為滴有酚酞的NaCl溶液，則A電極附近可觀察到的現(xiàn)象是A極上有氣泡，電極附近溶液變紅，Na⁺移向A極（填A(yù)、B）；總反應(yīng)化學(xué)方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（3）如果要用電解的方法精煉粗銅，打開(kāi)K₁，合并K₂，電解液選用CuSO₄溶液，則A電極的材料應(yīng)換成是純銅（填“粗銅”或“純銅”），反應(yīng)一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液中Cu²⁺的濃度將會(huì)減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”、“不變”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)所盛溶液為CuSO₄溶液，打開(kāi)K₂，合并K₁，該裝置是原電池，較活潑的金屬作負(fù)極，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，較不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，正極上發(fā)生氧化反應(yīng)，所盛溶液為KCl溶液，則B極上氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)打開(kāi)K₁，合并K₂，該裝置是原電池，陽(yáng)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)用電解的方法精煉粗銅，粗銅作陽(yáng)極，精銅作陰極，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）若所盛溶液為CuSO₄溶液，打開(kāi)K₂，合并K₁，該裝置是原電池，鋅作負(fù)極，碳作正極，負(fù)極上鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e^-=Zn²⁺，若所盛溶液為KCl溶液，則B極上氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；故答案為：負(fù)；Zn-2e^-=Zn²⁺；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）打開(kāi)K₁，合并K₂，若所盛溶液為滴有酚酞的NaCl溶液，該裝置是原電池，碳作陽(yáng)極，鋅作陰極，A電極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)溶液中生成氫氧化鈉，溶液顯堿性，酚酞遇堿變紅色，所以A電極附近可觀察到的現(xiàn)象是：產(chǎn)生無(wú)色氣泡，電極附近溶液變紅色，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，所以Na⁺移向A極，B極上氯離子放電生成氯氣，所以B電極上的電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂，總反應(yīng)化學(xué)方程式是：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
故答案為：A極上有氣泡，電極附近溶液變紅；A；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（3）用電解的方法精煉粗銅，粗銅作陽(yáng)極，精銅作陰極，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，所以A電極的材料應(yīng)換成是純銅，電極反應(yīng)式是Cu²⁺+2e^-=Cu，陽(yáng)極上不僅銅，還有其他金屬失去電子進(jìn)入溶液，陰極上只有銅離子得到電子，所以反應(yīng)一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液中Cu²⁺的濃度將會(huì)減�。�
故答案為：純銅； 減少．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了原電池和電解池原理，明確正負(fù)極的判斷及離子的放電順序是解本題的關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，題目難度適中．