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精英家教网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:
①电解池中X极上的电极反应式是
 
.在X极附近观察到的现象是
 

②Y电极上的电极反应式是
 
,检验该电极反应产物的方法是
 

(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
 
,电极反应式是
 

②Y电极的材料是
 
,电极反应式是
 
(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
 
克.
分析:(1)电解饱和氯化钠溶液时,由电源可知,X为阴极,Y为阳极,阳极上是氯离子离子失电子,阴极上是氢离子得电子;
(2)根据电解精炼铜的工作原理知识来回答.
解答:解:(1)①和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-=H2↑,X电极负极水的电离被破坏,氢氧根离子浓度增大,溶液呈红色,
故答案为:2H++2e-=H2↑;溶液呈红色;
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl--2e-=Cl2↑,检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体,气体能使试纸变蓝色,
故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体,气体能使试纸变蓝色;
(2)①电解方法精炼粗铜,X为阴极,电解池的阴极材料是纯铜,电极反应为Cu2++2e-=Cu,故答案为:纯铜;Cu2++2e-=Cu;
②电解方法精炼粗铜,Y为阳极,电解池的阳极材料是粗铜,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,故答案为:粗铜;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
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(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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