Question

（1）粗銅的電解精煉如圖所示．
①在粗銅的電解過程中，圖中c電極的材料是

 

（填“粗銅”或“純銅”）；在d電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為

 

；
②若粗銅中含有Au、Ag、Fe等雜質(zhì)電解一段時間后，電解液中的金屬離子有

 

．
（2）若c、d為惰性電極，用該裝置電解200mL NaCl溶液，則陽極的電極方程式為：

 

，當(dāng)陰極產(chǎn)生224mL（標(biāo)況）氣體時，溶液的PH為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）①依據(jù)粗銅精煉原理分析，粗銅做陽極，電極為C，精銅做陰極，電極為d，電解質(zhì)溶液為含銅離子的電解質(zhì)溶液；
②粗銅中含有Au、Ag、Fe等雜質(zhì)電解一段時間后，其中的鐵失電子生成亞鐵離子，銅失電子生成銅離子，銀和金沉降在陽極底部形成陽極泥；
（2）惰性電極電解氯化鈉溶液陽極是溶液中氯離子失電子生成氯氣，陰極是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，溶液中水的電離平衡正向進(jìn)行，氫氧根離子濃度增大和氫離子濃度減小相同，結(jié)合離子積常數(shù)計算氫離子濃度計算溶液PH得到．

解答： 解：（1）①粗銅精煉原理分析，粗銅做陽極，電極為C，電極反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺，F(xiàn)e-2e^-=Fe²⁺，精銅做陰極，電極為d，電極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-=Cu，電解質(zhì)溶液為含銅離子的電解質(zhì)溶液，
故答案為：粗銅，Cu²⁺+2e^-=Cu；
②粗銅中含有Au、Ag、Fe等雜質(zhì)電解一段時間后，其中的鐵失電子生成亞鐵離子，銅失電子生成銅離子，銀和金沉降在陽極底部形成陽極泥，電解液中的金屬離子有Fe²⁺、Cu²⁺；
故答案為：Fe²⁺、Cu²⁺；
（2）惰性電極電解氯化鈉溶液陽極是溶液中氯離子失電子生成氯氣電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，C陰極是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，電極反應(yīng)2H⁺+2e^-=H₂↑，溶液中水的電離平衡正向進(jìn)行，氫氧根離子濃度增大和氫離子濃度減小相同，結(jié)合溶液PH計算得到，當(dāng)陰極產(chǎn)生224mL（標(biāo)況）氣體時，物質(zhì)的量=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，依據(jù)電解反應(yīng)2H⁺+2e^-=H₂↑計算，反應(yīng)的氫離子物質(zhì)的量為0.02mol，溶液中增加氫氧根離子物質(zhì)的量為0.02mol，c（OH）=

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，c（H⁺）=

10-14

0.1

=10^-13mol/L，溶液的PH為13；
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；13．

點評：本題考查了電解原理的分析應(yīng)用，主要是粗銅精煉原理和電極反應(yīng)書寫，電解過程中電子守恒計算，溶液PH計算，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．