Question

如图是一个电解池装置，U型管内装有V L CuSO₄溶液（足量）；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，则：
①X极是电解池的

 

极．
②电解总反应的方程式为

 

．
③要使电解池中溶液回复至电解前的状态，可加入

 

．
A．CuSO₄      B．H₂O     C．CuO     D．Cu（OH）₂
（2）若用上述装置精炼粗铜（假设只含有铜、铂、锌、金四种金属），则：
①粗铜应置于

 

（填“X”或“Y”）极．
②为精确测定电解所得铜的质量，可能需要进行的实验步骤如下，选择正确的操作步骤的编号并按顺序填写：

 

．
a．低温烘干刮下的铜后称量；
b．用蒸馏水清洗电解后电极；
c．刮下电解后电极上的铜并清洗；
d．低温烘干电极后称量；
e．称量电解前电极的质量；
f．再次烘干后称量至恒重．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）用惰性电极电解硫酸铜溶液时，X电极与电源负极相连为阴极，铜离子得电子发生还原反应生成红色金属单质铜，Y与电源正极相连为阳极，阳极上氢氧根失电子发生氧化反应生成氧气，根据“析出什么加入什么”的原则加入物质使溶液恢复原状；
（2）若用上述装置精炼粗铜（假设只含有铜、铂、锌、金四种金属），则粗铜为阳极，精铜为阴极，电解质溶液为含铜离子的溶液，据此分析．

解答： 解：（1）用惰性电极电解硫酸铜溶液时，X电极与电源负极相连为阴极，铜离子得电子发生还原反应生成红色金属单质铜，Y与电源正极相连为阳极，阳极上氢氧根失电子发生氧化反应生成氧气，
①通过以上分析知，X极是电解池的阴极，故答案为：阴；
②电解时，阴极上铜离子放电、阳极上氢氧根离子放电，所以电池反应式为2CuSO₄+2H₂O

电解  .

Cu+O₂↑+2H₂SO₄，故答案为：2CuSO₄+2H₂O

电解  .

Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
③根据2CuSO₄+2H₂O

电解  .

Cu+O₂↑+2H₂SO₄知，电解时生成氢离子，导致溶液酸性增强，溶液的pH减小，阳极上生成氧气、阴极上生成铜，实质上相当于生成CuO，要使溶液恢复原状，应该加入CuO，故选：C．
（2）①若用上述装置精炼粗铜（假设只含有铜、铂、锌、金四种金属），则粗铜为阳极，精铜为阴极，所以粗铜应置于Y电极，故答案为：Y；
②为精确测定电解所得铜的质量，可以准确测定电极在电解前后的质量变化，所以正确的操作步骤的编号为ebdf，故答案为：ebdf；

点评：本题考查了电解原理，根据阴阳极上得失电子确定溶液酸碱性变化，题目难度不大．