题目内容

电解原理在化学工业中有广泛应用.如图表示一个电解池,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AgNO3溶液,电解之前在两极各滴入几滴石蕊试液,则
①Y电极上的电极反应式是
4OH--4e-=2H2O+O2
4OH--4e-=2H2O+O2

在Y极附近观察到的现象是
放出无色无味的气体,且溶液变红
放出无色无味的气体,且溶液变红

②电解总反应离子方程式为
4Ag++2H2O═4Ag+O2↑+4H+
4Ag++2H2O═4Ag+O2↑+4H+

(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是
纯铜
纯铜
,②Y电极的电极反应式是
Cu-2e-=Cu2+
Cu-2e-=Cu2+

(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
③假若电路中有0.04摩尔电子通过时,阴极增重
1.28
1.28
克.
分析:(1)电解AgNO3溶液时,由电源可知,X为阴极,Y为阳极,阳极上是氢氧根离子失电子,阴极上是银离子得电子;
(2)根据电解精炼铜的工作原理知识来回答.
解答:解:(1)①和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氢氧根离子发生失电子的氧化反应,即4OH--4e-=2H2O+O2↑,氢氧根离子浓度减小,氢离子浓度增大,石蕊试液变红,故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;放出无色无味的气体,且溶液变红;
②阳极上是氢氧根离子失电子,阴极上是银离子得电子,电解总反应离子方程式为:4Ag++2H2O═4Ag+O2↑+4H+,故答案为:4Ag++2H2O═4Ag+O2↑+4H+
(2)①电解方法精炼粗铜,电解池的阴极材料是纯铜,故答案为:纯铜;
②电解方法精炼粗铜,电解池的阳极材料是粗铜,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,故答案为:Cu-2e -=Cu2+
③阴极反应为Cu2++2e-=Cu,当电路中有0.04mol电子通过时,应生成Cu 0.02mol,质量为1.28g,故答案为:1.28.
点评:本题考查学生电解池的工作原理知识,明确图中电源的正负极确定电解池的阴阳极是解答的关键,并熟悉电极反应及离子的放电顺序来解答,题目难度中等.
练习册系列答案
相关题目
(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
C
C

A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0
(2)以硫酸溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其正极的电极反应式为
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O

(3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用.现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,则:
①若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则阳极的电极反应式为
4OH--4e-=H2O+O2
4OH--4e-=H2O+O2
,电解时的化学反应方程式为
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4

若一段时间后,测得某一极增重25.6g,要将此时的溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,则需要向所得溶液中加入的物质为
CuO
CuO
,其物质的量为
0.4mol
0.4mol

②若X、Y依次为铜和铁,a仍为CuSO4溶液,且反应过程中未生成Fe3+,则Y极的电极反应式为
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+

③若用此装置电解精炼铜,应选用
粗铜
粗铜
做阳极,电解过程中CuSO4的浓度将
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
④若用此装置在铁制品上镀铜,应选用铁制品做
阴极
阴极
,电镀液的浓度将
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”).

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