Question

【题目】电解原理在化学工业中有广泛应用．图1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U形管两边各滴入几滴酚酞试液，则： ①X是极（填“阴”或“阳”），X极逸出（填“黄绿色”或“无色”）气体，同时X极附近溶液呈色．
②电解池中Y极上的电极反应式为 ． X极上的电极反应式为 ．
（2）如要进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼（得到纯铜），电解液a选用CuSO4溶液，则： ①Y电极的材料是（填“粗铜”或“纯铜”）．
②X电极的电极反应式是 ．
③下列说法正确的是 ．
a．电能全部转化为化学能
b．在电解精炼过程中，电解液中伴随有Al3+、Zn2+产生
c．溶液中Cu2+向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（3）利用反应2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可制备CuSO4 ， 若将该反应设计为电解池，其电解质溶液需用 ， 阳极材料是用 ， 阴极电极反应式为

Answer 1

【答案】
（1）阴；无色；红；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；2H++2e﹣=H2↑
（2）粗铜；Cu2++2e﹣=Cu；bd
（3）硫酸溶液；铜；O2+4H++4e﹣=2H2O
【解析】解：（1）①若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，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↑，所以该电极附近氢氧根浓度增大，碱性增强，滴入几滴酚酞试液会变红， 所以答案是：阴；无色；红；②Y电极与电源正极相连为阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，X电极与电源负极相连为阴极，氢离子放电，电极反应式为2H++2e﹣=H2↑，
所以答案是：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；2H++2e﹣=H2↑；（2）①电解精炼中，粗铜作阳极，纯铜作阴极，Y电极与电源正极相连为阳极，所以Y电极的材料是粗铜，所以答案是：粗铜；②X电极与电源负极相连为阴极，电极反应式是Cu2++2e﹣=Cu，所以答案是：Cu2++2e﹣=Cu；③a．电能不能全部转化为化学能，还有部分转化为热能，故错误；
b．在电解精炼过程中，阳极上为活泼金属放电，所以电解液中伴随有Al3+、Zn2+产生，故正确；
c．溶液中Cu2+向阴极移动，故错误；
d．在阳极的底部可回收不活泼金属，如Ag、Pt、Au，故正确；
故选bd；（3）该反应不能自发进行，所以只能设计成电解池，失电子的金属作阳极，反应方程式中溶液为电解质溶液，阴极上得电子发生还原反应，所以若将该反应设计为电解池，其电解质溶液需用稀硫酸，阳极材料是用铜，阴极电极反应式为O2+4H++4e﹣=2H2O，
所以答案是：硫酸溶液；铜；O2+4H++4e﹣=2H2O．