Question

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為

 

極，A極的電極反應(yīng)式為

 

．若所盛溶液為KCl溶液：則B極的電極反應(yīng)式為

 

（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(guān)察到的現(xiàn)象是

 

，Na⁺移向

 

極（填A(yù)、B）；B電極上的電極反應(yīng)式為

 

，總反應(yīng)化學(xué)方程式是

 

．
（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

 

 （填“粗銅”或“純銅”），電極反應(yīng)式是

 

，反應(yīng)一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液中Cu²⁺的濃度將會(huì)

 

（填“增大”、“減小”、“不變”）．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：

分析：（1）若所盛溶液為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)生還原反應(yīng)；若所盛溶液為KCl溶液：則B極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)．
（2）該裝置是電解池，陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）電解法精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)；

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極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(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，該裝置是電解池，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，溶液呈堿性，酚酞遇堿變紅色，所以A附近可觀(guān)察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生無(wú)色氣泡，溶液變紅色；陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，則Na⁺移向A極；
B電極上氯離子放電生成氯氣，所以B的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂，總反應(yīng)化學(xué)方程式是2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：有無(wú)色氣體產(chǎn)生，電極附近溶液變紅；A；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（3）電解法精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，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)極上不僅銅還有其它金屬失電子進(jìn)入溶液，陰極上只有銅離子得電子，所以反應(yīng)一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液中Cu²⁺濃度減少，
故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；減小；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池和電解池原理，明確正負(fù)極的判斷及離子放電順序是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，題目難度中等．