Question

B．電解原理在化學(xué)工業(yè)中廣泛的應(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(guò)導(dǎo)線與直流電源相連．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入酚汰試液，則
①Y電極上的電極反應(yīng)式為

2C1^-=C1₂+2e^-

．
②在X電極附近觀察到的現(xiàn)象是

溶液變紅色，產(chǎn)生無(wú)色氣泡

．
③要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入（或通入）

HC1（或氯化氫）

．
（2）如果要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則：
①X電極的材料是

銅（或純銅）

，電極反應(yīng)式為

Cu²⁺+2e^-→Cu

．
②電解完成后，硫酸銅溶液的濃度

變小

（填“變大”、“變小”或“不變”）
（3）若X、Y都是銅電極，a是濃度均為2mol?L^-1的AgNO₃與Cu（NO₃）₂的混合溶液1L，電解一段時(shí)間后X電極上有3.2g銅析出，此時(shí)直流電源已輸出

2.1

mol電子．

Answer 1

分析：（1）電解飽和食鹽水時(shí)，由電源可知，X為陰極，Y為陽(yáng)極，陽(yáng)極上是氯離子失電子，陰極上是氫離子得電子；
（2）電解精煉銅，X應(yīng)為純銅，Y為粗通；
（3）若X、Y都是銅電極，a是濃度均為2mol?L^-1的AgNO₃與Cu（NO₃）₂的混合溶液1L，陽(yáng)極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-=Cu，陰極首先析出銀，然后析出銅．

解答：解：（1）①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↑，
故答案為：2C1^-=C1₂+2e^-；
②電源的負(fù)極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H⁺+2e^-=H₂↑，生成氫氣，促進(jìn)水的電離，X極附近溶液pH增大，呈堿性，溶液變紅，故答案為：溶液變紅色，產(chǎn)生無(wú)色氣泡；
③電解食鹽水，陽(yáng)極生成氯氣，陰極生成氫氣，應(yīng)通入氯化氫才能恢復(fù)到原來(lái)的濃度，故答案為：HC1（或氯化氫）；
（2）①電解方法精煉粗銅，電解池的陰極材料是純銅，電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：銅（或純銅）；Cu²⁺+2e^-→Cu；
②d是陽(yáng)極，電解硫酸銅時(shí)，在陽(yáng)極上是氫氧根離子放電，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，總的電解原理方程式為：2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，可知溶液pH變小，故答案為：變�。�
（3）由于氧化性Ag⁺＞Cu²⁺，陽(yáng)極首先發(fā)生Ag⁺+e^-=Ag，然后發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu，電解一段時(shí)間后X電極上有3.2g銅析出，說(shuō)明Ag已經(jīng)全被析出，
共轉(zhuǎn)移電子應(yīng)為n（Ag⁺）+2n（Cu²⁺）=2mol+

3.2g

64g/mol

×2=2.1mol，
故答案為：2.1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生電解池的工作原理知識(shí)，明確圖中電源的正負(fù)極確定電解池的陰陽(yáng)極是解答的關(guān)鍵，并熟悉電極反應(yīng)及離子的放電順序來(lái)解答，題目難度中等．