题目内容

12．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NaOH溶液，
①电解池中X极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑
②Y电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
③总的电解化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑
④电解后溶液PH的变化为变大（变大、不变或变小）
（2）若X、Y都是惰性电极，a是 H2SO4是溶液，
①电解池中X极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑
②Y电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
③总的电解化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑
④电解后溶液PH的变化为变小（变大、不变或 变小）
（3）若X、Y都是惰性电极，a 是Na2SO4是溶液，
①电解池中X极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑
②Y电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
③总的电解化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑
④电解后溶液PH的变化为不变（变大、不变或变小）
（4）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则（说明；杂质发生的电极反应不必写出）
①X电极的材料是精铜，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+．
②Y电极的材料是粗铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu．

分析 （1）若X、Y都是惰性电极，a是NaOH溶液，Y电极上氢氧根离子放电生成氧气，X电极上氢离子放电，相当于电解水；
（2）若X、Y都是惰性电极，a是H2SO4是溶液，Y电极上氢氧根离子放电生成氧气，X电极上氢离子放电，相当于电解水；
（3）若X、Y都是惰性电极，a 是Na2SO4是溶液，Y电极上氢氧根离子放电生成氧气，X电极上氢离子放电，相当于电解水；
（4）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，阳极应该是粗铜、阴极是纯铜，则X电极是纯铜、Y电极是粗铜，阴极上铜离子放电．

解答 解：（1）若X、Y都是惰性电极，a是NaOH溶液，与正极相连的Y极阳极上是氢氧根离子失电子，反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，与负极相连的X极阴极上是氢离子得电子，反应式为：2H++2e-=H2↑，电解化学方程式为电解水，反应式为：2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，所以电解后溶液浓度增大，碱性增强，则pH变大，
故答案为：2H++2e-=H2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑，2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，变大；
（2）若X、Y都是惰性电极，a是H2SO4是溶液，与正极相连的Y极阳极上是氢氧根离子失电子，反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，与负极相连的X极阴极上是氢离子得电子，反应式为：2H++2e-=H2↑，电解化学方程式为电解水，反应式为：2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，所以电解后溶液浓度增大，酸性增强，则pH变小，
故答案为：2H++2e-=H2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑，2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，变小；
（3）若X、Y都是惰性电极，a 是Na2SO4是溶液，与正极相连的Y极阳极上是氢氧根离子失电子，反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，与负极相连的X极阴极上是氢离子得电子，反应式为：2H++2e-=H2↑，电解化学方程式为电解水，反应式为：2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，虽然电解后Na2SO4溶液浓度增大，但仍然为中性，则pH不变，
故答案为：2H++2e-=H2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑，2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，不变；
（4）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，阳极应该是粗铜、阴极是纯铜，则X电极是纯铜、Y电极是粗铜，阳极发生反应为：Cu-2e-=Cu2+，阴极上铜离子放电，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，
故答案为：精铜；Cu-2e-=Cu2+；粗铜；Cu2++2e-=Cu．

点评 本题考查原电池原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，本题涉及电极反应式的书写、检验等知识点，知道离子放电顺序及电极反应式的书写方法，题目难度不大．

练习册系列答案
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