Question

5．電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用．
如圖表示一個電解池，裝有電解液CuSO₄；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連．請回答以下問題：
（1）如要用電解方法精煉粗銅，則X電極的材料是Cu，電極反應式是Cu²⁺+2e^-═Cu．
（2）若X、Y都是惰性電極，一段時間后取出電極，若加入一定質量的Cu（OH）₂后的溶液與電解前的溶液完全相同．則寫出電解過程中發(fā)生的反應方程式2CuSO₄+2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑．

Answer 1

分析 （1）電解精煉粗銅時，陽極材料為粗銅、陰極材料為純銅，陽極上Cu失電子發(fā)生氧化反應，陰極上銅離子得電子生成Cu；
（2）根據“析出什么加入什么”原則知，若加入一定質量的Cu（OH）₂后的溶液與電解前的溶液完全相同，說明電解過程中相當于析出Cu（OH）₂，改寫為CuO．H₂O，相當于析出CuO和水，則陰極生成氫氣和Cu、陽極上生成氧氣．

解答 解：（1）電解精煉粗銅時，陽極材料為粗銅、陰極材料為純銅，X為陰極，其材料是Cu，陽極上Cu失電子發(fā)生氧化反應，陰極上銅離子得電子生成Cu，陰極反應式為Cu²⁺+2e^-═Cu；
故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-═Cu；
（2）根據“析出什么加入什么”原則知，若加入一定質量的Cu（OH）₂后的溶液與電解前的溶液完全相同，說明電解過程中相當于析出Cu（OH）₂，改寫為CuO．H₂O，相當于析出CuO和水，則陰極生成氫氣和Cu、陽極上生成氧氣，則電池反應式為2CuSO₄+2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑，
故答案為：2CuSO₄+2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑．

點評 本題考查電解原理，為高頻考點，明確電解精煉粗銅時電極材料特點、離子放電順序是解本題關鍵，注意（2）中陰極上不僅生成Cu還生成氫氣，為易錯點．