Question

如圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個(gè)電解池，請回答：
（1）若甲池為電解精煉粗銅（含有鋅鐵鎳銀金和鉑等微量雜質(zhì)，雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）裝置，電解液選用CuSO₄溶液，則：
①A電極發(fā)生的反應(yīng)類型為

 

；B電極和Fe電極電子的流向由

 

到

 

（填B或Fe）．
②B電極的材料是

 

，電極反應(yīng)式為

 

．CuSO₄溶液的濃度

 

（填“不變”“略有增加”或“略有減少”）
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，若在乙池兩邊電極附近同時(shí)各滴入幾滴酚酞試液，則：
①寫出電解NaCl溶液總的化學(xué)方程式

 

．
②在Fe極附近觀察到的現(xiàn)象是

 

．檢驗(yàn)碳棒電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是

 

_．
（3）若甲槽電解液為CuSO₄，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)陰極增重12.8g，則乙槽陰極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

 

L．若乙槽剩余液體為400mL，則電解后得到堿液的物質(zhì)的量濃度為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）圖示是兩個(gè)串聯(lián)的電解池，依據(jù)電源判斷A為陰極，B為陽極，F(xiàn)e為陰極，碳棒為陽極，電解精煉粗銅時(shí)，粗銅作陽極，純銅作陰極，電解質(zhì)溶液為可溶性的銅鹽；
（2）乙池為電解食鹽水裝置，反應(yīng)中陰極：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，陽極：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
（3）若甲為用電解原理給鐵片鍍銅的裝置，陰極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-═Cu，然后根據(jù)電極反應(yīng)以及兩個(gè)串聯(lián)電解池轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等計(jì)算．

解答： 解：圖示是兩個(gè)串聯(lián)的電解池，依據(jù)電源判斷A為陰極，B為陽極，F(xiàn)e為陰極，碳棒為陽極，
（1）①A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，B為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，則B電極和Fe電極電子的流向由Fe到B，
故答案為：還原反應(yīng)；Fe；B；
②B為粗銅，電極方程式為Cu-2e^-═Cu²⁺，由于粗銅含有Zn等金屬，活潑性比銅強(qiáng)，在陽極上鋅、銅放電，而陰極只有銅離子放電，則溶液中銅離子濃度略有減小，
故答案為：粗銅；Cu-2e^-═Cu²⁺；略有減少；
（2）①電解NaCl溶液總的化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O

通電  .

H₂↑+2NaOH+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

H₂↑+2NaOH+Cl₂↑；
②乙池電解NaCl溶液，陰極反應(yīng)為：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，滴加酚酞溶液后，陰極溶液變紅，陽極生成氯氣，可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，方法是把濕潤的淀粉碘化鉀放在碳棒附近，試紙變藍(lán)色，
故答案為：溶液變紅；把濕潤的淀粉碘化鉀放在碳棒附近，試紙變藍(lán)色；
（3）甲槽陰極陰極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-═Cu，陰極增重12.8g，應(yīng)為銅的質(zhì)量，為0.2mol，轉(zhuǎn)移的電子為0.4mol，兩個(gè)電解池串聯(lián)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等，乙槽陽極反應(yīng)為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，轉(zhuǎn)移的電子為0.4mol時(shí)，在陽極上生成氣體的物質(zhì)的量為0.2mol，放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
乙池陰極反應(yīng)為：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，轉(zhuǎn)移的電子為0.4mol時(shí)，生成0.4mol0H^-離子，則電解后得到堿液的物質(zhì)的量濃度為

0.4mol

0.4L

=1mol?L^-1，
故答案為：4.48；1mol?L^-1．

點(diǎn)評：本題考查電解池的工作原理，題目難度不大，本題注意電極反應(yīng)式的書寫以及串聯(lián)電解池轉(zhuǎn)移電子相等的特點(diǎn)．