Question

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．請回答以下
問題：
（1）若A、B都是惰性電極，c是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在U形管兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：
①a是

 

 極（填“正”或“負”） B極附近溶液呈

 

性．
②電解池中A極上的電極反應式為

 

．
（2）如要進行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質）的電解精煉，電解液c選用CuSO₄溶液，則：
①A電極的材料是

 

，B電極反應式是

 

．
②下列說法正確的是

 

．
a．電能全部轉化為化學能
b．在電解精煉過程中，電解液中伴隨有Al³⁺、Zn²⁺產生
c．溶液中Cu²⁺向陽極移動
d．利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬
（3）用惰性電極電解CuSO₄溶液．若陰極析出Cu的質量為12.8g，則陽極上產生的氣體在標準狀況下的體積為

 

L．
（4）利用反應2Cu+O₂+2H₂SO₄═2CuSO₄+2H₂O可制備CuSO₄，若將該反應設計為電解池，其電解質溶液需用

 

，陽極材料是用

 

，陰極電極反應式

 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）①根據電流方向知，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；
②A電極上氯離子放電生成氯氣；
（2）①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；
�、赼．電能全部轉化為化學能、熱能等；
b．粗銅中，越活潑的金屬越容易失電子；
c．電解質溶液中Cu²⁺向陰極移動；
d．利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬；
（3）陰極析出Cu的質量為12.8g轉移電子的物質的量=

12.8g

64g/mol

×2=0.4mol，根據轉移電子相等計算；
（4）根據電池反應式知，稀硫酸作電解質溶液，陽極是Cu，陰極上氧氣得電子發(fā)生還原反應．

解答： 解：（1）①根據電流方向知，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，無色酚酞試液遇堿變紅色，所以B電極附近溶液呈紅色，故答案為：正；堿；
②A電極上氯離子放電生成氯氣，電極反應式為2Cl^--2 e^-═Cl₂↑，故答案為：2Cl^--2 e^-═Cl₂↑；
（2）①電解精煉粗銅時，粗銅作陽極、純銅作陰極，所以A的電極材料是粗銅，陰極上銅離子放電生成銅，
電極反應式為Cu²⁺+2e^-═Cu，故答案為：粗銅；Cu²⁺+2e^-═Cu；
②a．電能全部轉化為化學能、熱能等，故錯誤；
b．粗銅中，越活潑的金屬越容易失電子，所以電解液中伴隨有Al³⁺、Zn²⁺產生，故正確；
c．電解質溶液中Cu²⁺向陰極移動，硫酸根離子向陽極移動，故錯誤；
d．陽極上較活潑的金屬失電子，導致陽極材料疏松，則Ag、Pt、Au以單質進入電解質溶液中，所以利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬，故正確；
故選b、d；
（3）陰極析出Cu的質量為12.8g轉移電子的物質的量=

12.8g

64g/mol

×2=0.4mol，根據轉移電子相等得氧氣體積=

0.4mol

4

×22.4L/mol=2.24L，故答案為：2.24；
（4）根據電池反應式知，稀硫酸作電解質溶液，陽極是Cu，陰極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故答案為：H₂SO₄；Cu；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

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．