Question

14．電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用．右圖表示一個電解池，裝有電解液c；A、B是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連．
（1）若A、B都是惰性電極，c是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時向U型管兩邊各滴入幾滴酚酞試液，試判斷
①a是正 極（填“正”或“負”）；
②寫出該池中總反應的離子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑
③A電極上的電極反應式為2Cl^--2e-=Cl₂↑，該反應屬于氧化反應（填“氧化反應”或“還原反應”）
④B極區(qū)附近觀察到的現(xiàn)象是有氣體生成，溶液變紅色
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液c選用CuSO₄溶液，則B電極的材料是純銅，電極反應式為Cu²⁺+2e-=Cu．
（3）用惰性電極電解CuSO₄溶液．若陰極上析出Cu的質量為3.2g，則陽極上產生的氣體在標準狀況下的體積為0.56L．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)電流方向知，a是正極、b是負極，則A是陽極、B是陰極，陰極上氫離子放電，同時陰極附近有氫氧根離子生成，導致溶液堿性增強；
②電解氯化鈉溶液反應生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣；
③A電極上氯離子放電生成氯氣，失去電子的反應為氧化反應；
④B極區(qū)生成氫氣，溶液中氫離子濃度減小，酚酞溶液變紅色；
（2）電解精煉粗銅時，粗銅作陽極、純銅作陰極，陰極上銅離子放電生成銅；
（3）陰極析出Cu的質量為3.2g轉移電子的物質的量=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，根據(jù)轉移電子相等計算．

解答 解：（1）①根據(jù)電流方向知，a是正極、b是負極，故答案為：正；
②電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，單質與氧化物不能拆，離子反應方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
③A電極上氯離子放電生成氯氣，電極反應式為2Cl^--2 e^-═Cl₂↑，發(fā)生的是失去電子的氧化反應，故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；氧化反應；
④B極區(qū)生成氫氣，氫離子濃度減小，溶液變紅色，故答案為：有氣體生成，溶液變紅色；
（2）電解精煉粗銅時，粗銅作陽極、純銅作陰極，所以B的電極材料是純銅，陰極上銅離子放電生成銅，電極反應式為Cu²⁺+2e^-═Cu，故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-═Cu；
（3）陰極析出Cu的質量為3.2g轉移電子的物質的量=$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，根據(jù)轉移電子相等得氧氣體積=$\frac{0.05mol}{2}×22.4L/mol$=0.56L，故答案為：0.56L．

點評 本題考查了電解原理，涉及電解精煉、物質的量的計算等知識點，明確陰陽極上放電的物質或離子是解本題關鍵，再結合轉移電子相等計算，難點是電極反應式的書寫，要結合電解質溶液酸堿性書寫，題目難度不大．