题目内容
8分）电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
a.电解池中X极上的电极反应式为 ① 。在X极附近观察到的现象是 ② 。
b.Y电极上的电极反应式为 ③ ，检验该电极反应产物的方法是 ④。
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
a .X电极的材料是 ⑤ ，电极反应式是 ⑥ 。
b.Y电极的材料是 ⑦ ，电极反应式是 ⑧ 。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
①2H+＋2e-＝H2↑；②放出气体，溶液变红。 ③2Cl – －2e-＝Cl2 ↑；④把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
⑤纯铜 或精铜 ⑥Cu2+＋2e-＝Cu ⑦粗铜 ⑧Cu －2e-＝Cu2+（各1分共8分）
【解析】
试题分析：该装置是点解装置，X极和电源的负极相连，是阴极，Y极和电源的正极相连，是阳极。
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，氯离子在阳极放电，生成氯气，氢离子在阴极放电，生成氢气，同时有氢氧根生成，碱性增强。
所以电解池中X极上的电极反应式为2H+＋2e-＝H2↑。在X极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红。
b.Y电极上的电极反应式为2Cl – －2e-＝Cl2 ↑，检验氯气的方法是把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色，或者是把湿的蓝色石蕊试纸放在Y电极附近，试纸变红
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，那么
a .X电极的材料是纯铜 或精铜，电极反应式是Cu2+＋2e-＝Cu。
b.Y电极的材料是粗铜，电极反应式是Cu －2e-＝Cu2+
考点：电解池 电解精炼铜 电极反应式的书写
点评：对于电解精炼铜阴阳极的材料一定要熟悉，才能准确完成此类题目。阳极上夺取电子，使铜变铜离子，材料是粗铜。阴极上给电子，使铜离子变单质，材料是纯铜。
（2011?德州二模）工业上采用的一种污水处理方法如下：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀．Fe（OH）3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用．阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用．某科研小组用该原理处理污水，设计装置示意图．如图所示．
（1）（19分）①研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强，他设计了如下几种方案，其中合理的是 （填序号）
A．铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出；
B．铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2；
C．铜片置于FeCl3溶液中，铜片逐渐溶解（2FeCl3+Cu＝2FeCl2+ CuCl2）
D．铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡
E．常温下，分别将铁片和铜片置于浓硝酸中，铁片不溶解，而铜片溶解
②请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求：
a．此方案的原理不同于上述任一合理方案；
b．在方框内绘出实验装置图并注明所需的药品；
c．写出实验过程中的主要实验现象并用相关化学用语解释现象
（2）学完原电池的相关知识后，甲组同学认为构成原电池必须有三个条件：①活动性不同的两极；②电解质溶液；③闭合回路。乙组同学对条件①提出异议，认为相同的两极也可以构成原电池，以下为乙组同学的实验装置简图以及实验报告的部分内容。请仔细阅读实验报告，然后将实验报告补充完整并填在相应的横线上。装置中盐桥的作用之一是使整个装置构成闭合回路。
浓差电池与温差电池
一、【实验目的】
1、电池中两杯溶液及电极均相同，两杯溶液的浓度不同，可否形成原电池
2、电池中两杯溶液及电极均相同，两杯溶液的温度不同，可否形成原电池
3、电池中两杯溶液及电极均相同，研究两杯溶液的 对电池电压和电流的影响
4、电池中两杯溶液及电极均相同，研究两杯溶液的 对电池电压和电流的影响
二、【仪器与药品】略。
三、【实验方法与步骤】
Ⅰ、实验方法：略。
Ⅱ、研究的步骤
㈠实验A：浓差电池
电解液均为硫酸铜，电极均为铜片：
1、甲烧杯中固定装入浓度 0.8 mol/L 的硫酸铜溶液。
2、乙烧杯中分別装入浓度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸铜溶液。
3、使用铜片当电极。测量这六种组合电池的稳定电压及电流，将结果记录于表 1。
㈡实验B：温差电池
电解液均为硫酸铜，电极均为铜片：（步骤略，结果记录于表2）
四、【实验结果】
实验A：浓差电池 ：表1
| 甲杯硫酸铜浓度 mol/L | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| 乙杯硫酸铜浓度 mol/L | 0.8 | 0.4 | 0.2 | 0.1 | 0.05 | 0.025 |
| 两杯溶液浓度差值 | 0 | 0.4 | 0.6 | 0.7 | 0.75 | 0.775 |
| 电压 mV | 0 | 6 | 12 | 16 | 22 | 26 |
| 电流 mA | 0 | 0.02 | 0.04 | 0.06 | 0.07 | 0.08 |
实验B：温差电池：表2
| 甲杯硫酸铜温度℃ | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 |
| 乙杯硫酸铜温度℃ | 19 | 29 | 39 | 49 | 59 | 69 |
| 两杯溶液温差℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| 电压 mV | 0 | 6.1 | 12 | 20 | 27 | 34 |
| 电流 mA | 0 | 0.025 | 0.047 | 0.07 | 0.15 | 0.18 |
五、【讨论】
1、浓差电池：若硫酸铜浓差电池放电较长一段时间后，可观察到甲杯高浓度的溶液颜色逐渐变浅，而乙杯颜色变深，而电压也逐渐下降，同时可观察到甲杯中铜片表面有铜析出。
这说明：甲杯中的电极反应式为
乙杯中的电极反应式为
电池放电一段较长时间后电压下降的原因：
2、温差电池（略）
六、【结论】
由上述【实验结果】可得结论：
实验A: [来源:学&科&网Z&X&X&K]
实验B:（略）
甲、乙两小组同学给你什么启示：
（1）（19分）①研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强，他设计了如下几种方案，其中合理的是 （填序号）
| A．铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出； |
| B．铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2； |
| C．铜片置于FeCl3溶液中，铜片逐渐溶解（2FeCl3+Cu＝2FeCl2+ CuCl2） |
| D．铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡 |
②请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求：
a．此方案的原理不同于上述任一合理方案；
b．在方框内绘出实验装置图并注明所需的药品；
c．写出实验过程中的主要实验现象并用相关化学用语解释现象
（2）学完原电池的相关知识后，甲组同学认为构成原电池必须有三个条件：①活动性不同的两极；②电解质溶液；③闭合回路。乙组同学对条件①提出异议，认为相同的两极也可以构成原电池，以下为乙组同学的实验装置简图以及实验报告的部分内容。请仔细阅读实验报告，然后将实验报告补充完整并填在相应的横线上。装置中盐桥的作用之一是使整个装置构成闭合回路。
浓差电池与温差电池
一、【实验目的】
1、电池中两杯溶液及电极均相同，两杯溶液的浓度不同，可否形成原电池
2、电池中两杯溶液
及电极均相同，两杯溶液的温度不同，可否形成原电池3、电池中两杯溶液及电极均相同，研究两杯溶液的 对电池电压和电流的影响
4、电池中两杯溶液及电极均相同，研究两杯溶液的 对电池电压和电流的影响
二、【仪器与药品】略。
三、【实验方法与步骤】
Ⅰ、实验方法：略。
Ⅱ、研究的步骤
㈠实验A：浓差电池
电解液均为硫酸铜，电极均为铜片：
1、甲烧杯中固定装入浓度 0.8 mol/L 的硫酸铜溶液。
2、乙烧杯中分別装入浓度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸铜溶液。
3、使用铜片当电极。测量这六种组合电池的稳定电压及电流，将结果记录于表 1。
㈡实验B：温差电池
电解液均为硫酸铜，电极均为铜片：（步骤略，结果记录于表2）
四、【实验结果】
实验A：浓差电池：表1
| 甲杯硫酸铜浓度 mol/L | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| 乙杯硫酸铜浓度 mol/L | 0.8 | 0.4 | 0.2 | 0.1 | 0.05 | 0.025 |
| 两杯溶液浓度差值 | 0 | 0.4 | 0.6 | 0.7 | 0.75 | 0.775 |
| 电压 mV | 0 | 6 | 12 | 16 | 22 | 26 |
电流 mA | 0 | 0.02 | 0.04 | 0.06 | 0.07 | 0.08 |
| 甲杯硫酸铜温度℃ | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 |
| 乙杯硫酸铜温度℃ | 19 | 29 | 39 | 49 | 59 | 69 |
| 两杯溶液温差℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| 电压 mV | 0 | 6.1 | 12 | 20 | 27 | 34 |
| 电流 mA | 0 | 0.025 | 0.047 | 0.07 | 0.15 | 0.18 |
1、浓差电池：若硫酸铜浓差电池放电较长一段时间后，可观察到甲杯高浓度的溶液颜色逐渐变浅，而乙杯颜色变深，而电压也逐渐下降，同时可观察到甲杯中铜片表
面有铜析出。这说明：甲杯中的电极反应式为
乙杯中的电极反应式为
电池放电一段较长时间后电压下降的原因：
2、温差电池（略）
六、【结论】
由上述【实验结果】可得结论：
实验A: [来源:学&科&网Z&X&X&K]
实验B:（略）
甲、乙两小组同学给你什么启示：
Cr2O72-+H2O在酸性条件下+6价铬化合物具有强氧化性，可以将C2H5OH氧化为CH3COOH，本身被还原为Cr3+，Cr3+在水溶液中呈灰绿色。