Question

電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．如圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連．請(qǐng)回答以下問題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和KCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，
則①Y電極上的電極反應(yīng)式為

 

，該電極產(chǎn)生的現(xiàn)象是

 

．
②該反應(yīng)的總反應(yīng)化學(xué)方程式是：

 

．
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則X電極的材料是

 

，電極反應(yīng)式是

 

．
（3）若用惰性電極電解500mL CuSO₄溶液，溶液中 Cu²⁺完全電解后，停止電解，取出X電極，洗滌、干燥、稱量，電極質(zhì)量增加1.6g．
①要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，需加入一定量的

 

（填加入物質(zhì)的化學(xué)式）．（假設(shè)電解前后溶液的體積不變）
②溶液的pH=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：

分析：（1）①若X、Y都是惰性電極，a是飽和KCl溶液，Y電極上氯離子放電生成氯氣，X電極上氫離子放電，同時(shí)該電極附近生成氫氧根離子；
②根據(jù)陰陽(yáng)極反應(yīng)寫出總反應(yīng)；
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，陽(yáng)極應(yīng)該是粗銅、陰極是純銅，則X電極是純銅、Y電極是粗銅，陰極上銅離子放電；
（3）根據(jù)電池反應(yīng)式電解出的物質(zhì)判斷并計(jì)算析出物質(zhì)的質(zhì)量；根據(jù)電池反應(yīng)式中銅與氫離子的關(guān)系式計(jì)算氫離子的物質(zhì)的量，從而確定溶液的PH值；

解答： 解：（1）①若X、Y都是惰性電極，a是飽和KCl溶液，和電源的正極相連的電極Y極是陽(yáng)極，該電極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，所以此電極有黃綠色氣體產(chǎn)生，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，有黃綠色氣體生成；
②陽(yáng)極反應(yīng)式：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極反應(yīng)式：2H⁺+2e^-=H₂↑，而來(lái)自于KCl，H⁺來(lái)自于H₂O，故總反應(yīng)為：2KCl+2H₂O

電解  .

2KOH+Cl₂↑+H₂↑，故答案為：2KCl+2H₂O

電解  .

2KOH+Cl₂↑+H₂↑；
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，陽(yáng)極應(yīng)該是粗銅、陰極是純銅，即X電極是純銅、Y電極是粗銅，陰極發(fā)生反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）①根據(jù)電池反應(yīng)式知，析出的物質(zhì)是銅和氧氣，要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入 CuO；
②2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺ 
               128g          4mol     
               1.6g         0.05mol
C（H ⁺ ）=

n

V

=

0.05mol

0.5L

=0.1mol/L，所以pH=1；
故答案為：CuO；1；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解池工作原理中陰陽(yáng)極的判斷、電極反應(yīng)式的書寫等知識(shí)點(diǎn)，本題中利用得失電子守恒、溶液中陰陽(yáng)離子所帶電荷守恒是解（3）題的關(guān)鍵．