Question

12．如圖表示一個電解池，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．請回答以下問題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是NaOH溶液，
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑
②Y電極上的電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
③總的電解化學(xué)方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
④電解后溶液PH的變化為變大（變大、不變或變�。�
（2）若X、Y都是惰性電極，a是 H₂SO₄是溶液，
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑
②Y電極上的電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
③總的電解化學(xué)方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
④電解后溶液PH的變化為變�。ㄗ兇�、不變或 變小）
（3）若X、Y都是惰性電極，a 是Na₂SO₄是溶液，
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑
②Y電極上的電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
③總的電解化學(xué)方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
④電解后溶液PH的變化為不變（變大、不變或變�。�
（4）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則（說明；雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）
①X電極的材料是精銅，電極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺．
②Y電極的材料是粗銅，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu．

Answer 1

分析 （1）若X、Y都是惰性電極，a是NaOH溶液，Y電極上氫氧根離子放電生成氧氣，X電極上氫離子放電，相當(dāng)于電解水；
（2）若X、Y都是惰性電極，a是H₂SO₄是溶液，Y電極上氫氧根離子放電生成氧氣，X電極上氫離子放電，相當(dāng)于電解水；
（3）若X、Y都是惰性電極，a 是Na₂SO₄是溶液，Y電極上氫氧根離子放電生成氧氣，X電極上氫離子放電，相當(dāng)于電解水；
（4）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，陽極應(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．

解答 解：（1）若X、Y都是惰性電極，a是NaOH溶液，與正極相連的Y極陽極上是氫氧根離子失電子，反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，與負極相連的X極陰極上是氫離子得電子，反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，電解化學(xué)方程式為電解水，反應(yīng)式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，所以電解后溶液濃度增大，堿性增強，則pH變大，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，變大；
（2）若X、Y都是惰性電極，a是H₂SO₄是溶液，與正極相連的Y極陽極上是氫氧根離子失電子，反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，與負極相連的X極陰極上是氫離子得電子，反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，電解化學(xué)方程式為電解水，反應(yīng)式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，所以電解后溶液濃度增大，酸性增強，則pH變小，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，變��；
（3）若X、Y都是惰性電極，a 是Na₂SO₄是溶液，與正極相連的Y極陽極上是氫氧根離子失電子，反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，與負極相連的X極陰極上是氫離子得電子，反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，電解化學(xué)方程式為電解水，反應(yīng)式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，雖然電解后Na₂SO₄溶液濃度增大，但仍然為中性，則pH不變，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，不變；
（4）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，陽極應(yīng)該是粗銅、陰極是純銅，則X電極是純銅、Y電極是粗銅，陽極發(fā)生反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極上銅離子放電，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：精銅；Cu-2e^-=Cu²⁺；粗銅；Cu²⁺+2e^-=Cu．

點評 本題考查原電池原理，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，本題涉及電極反應(yīng)式的書寫、檢驗等知識點，知道離子放電順序及電極反應(yīng)式的書寫方法，題目難度不大．