题目内容
某化学兴趣小组用图示装置进行电解原理的实验探究．（1）X、Y均用石墨作电极，电解质溶液为500mL CuSO4溶液，电解一段时间，观察到x电极表面有红色的固态物质生成．当电解质溶液中的Cu2+全部析出时断开电源，Y电极有280mL（标准状况）无色气体生成（假设电解前后溶液体积不变）．
①x与电源的
②电解后溶液的pH=
③要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的
（2）用该装置精炼粗铜，电解质溶液仍为CuSO4溶液．
①与电源正极相连的X电极是用
②粗铜中含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质，其中有些杂质会在电极上放电，列举其中一个电极反应式：
（3）X、Y均用铜作电极，电解质溶液为NaOH溶液，电解一段时间，同学们惊奇地发现，阳极附近不是生成蓝色沉淀，而是生成红色沉淀，经过查阅资料，得知该红色沉淀是Cu2O，写出阳极上的电极反应式：
分析：（1）电解硫酸铜溶液时，溶液中铜离子的放电能力大于氢离子的放电能力，所以阴极上有铜析出；氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，所以阳极上有氧气析出；
①根据电极上析出的物质判断电源的正负极，并写出相应的电解离子方程式；
②根据生成氧气的量计算溶液中氢离子的浓度，并计算溶液的PH值；
③根据阴阳极上析出的物质判断要使电解后溶液恢复到电解前的状态需加入的物质．
（2）①电镀时，粗铜作阳极，纯铜作阴极．
②阳极上金属失电子生成离子进入溶液，写出相应的电极反应式．
（3）X、Y均用铜作电极，电解质溶液为NaOH溶液，阳极上铜失电子和氢氧根离子生成氧化亚铜和水，阴极上氢离子得电子生成氢气，写出阳极上的电极反应式和电池反应式．
①根据电极上析出的物质判断电源的正负极，并写出相应的电解离子方程式；
②根据生成氧气的量计算溶液中氢离子的浓度，并计算溶液的PH值；
③根据阴阳极上析出的物质判断要使电解后溶液恢复到电解前的状态需加入的物质．
（2）①电镀时，粗铜作阳极，纯铜作阴极．
②阳极上金属失电子生成离子进入溶液，写出相应的电极反应式．
（3）X、Y均用铜作电极，电解质溶液为NaOH溶液，阳极上铜失电子和氢氧根离子生成氧化亚铜和水，阴极上氢离子得电子生成氢气，写出阳极上的电极反应式和电池反应式．
解答：解：①x电极表面有红色的固态物质生成，所以X电极是阴极，与阴极相连的电极为电源的负极；负极上铜离子得电子发生还原反应，正极上氢离子得电子生成氢气发生还原反应，
所以电池反应式为：2Cu2++2H2O
2Cu+O2 ↑+4H+．
故答案为：2Cu2++2H2O
2Cu+O2 ↑+4H+．
②2Cu2++2H2O
2Cu+O2 ↑+4H+．
22.4L 4mol
0.28L 0.05mol
设氢离子的浓度为
=0.1mol/L，所以该溶液的PH值为1．
故答案为：1．
③阴极上有铜生成，阳极上有氧气生成，所以要使电解后溶液恢复到电解前的状态需加入的物质是氧化铜；碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳，所以也可加人碳酸铜．
故答案为：氧化铜和碳酸铜．
（2）①电镀时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，所以与电源正极相连的X电极是用纯铜制成的．
故答案为：粗铜．
②粗铜中含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质，其中有些杂质会在电极上放电生成阳离子进入溶液，所以电极反应式：
Zn-2e-=Zn2+；阳极泥的主要成分是Ag、Au．
故答案为：Zn-2e-=Zn2+；Ag、Au．
（3）X、Y均用铜作电极，电解质溶液为NaOH溶液，阳极上铜失电子和氢氧根离子生成氧化亚铜和水，阴极上氢离子得电子生成氢气，所以阳极上的电极离子反应式为：2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O；
电池反应式为2Cu+H2O
Cu2O+H2 ↑．
故答案为：2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O；2Cu+H2O
Cu2O+H2 ↑．
所以电池反应式为：2Cu2++2H2O
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故答案为：2Cu2++2H2O
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②2Cu2++2H2O
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22.4L 4mol
0.28L 0.05mol
设氢离子的浓度为
| 0.05mol |
| 0.5L |
故答案为：1．
③阴极上有铜生成，阳极上有氧气生成，所以要使电解后溶液恢复到电解前的状态需加入的物质是氧化铜；碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳，所以也可加人碳酸铜．
故答案为：氧化铜和碳酸铜．
（2）①电镀时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，所以与电源正极相连的X电极是用纯铜制成的．
故答案为：粗铜．
②粗铜中含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质，其中有些杂质会在电极上放电生成阳离子进入溶液，所以电极反应式：
Zn-2e-=Zn2+；阳极泥的主要成分是Ag、Au．
故答案为：Zn-2e-=Zn2+；Ag、Au．
（3）X、Y均用铜作电极，电解质溶液为NaOH溶液，阳极上铜失电子和氢氧根离子生成氧化亚铜和水，阴极上氢离子得电子生成氢气，所以阳极上的电极离子反应式为：2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O；
电池反应式为2Cu+H2O
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故答案为：2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O；2Cu+H2O
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点评：本题以电解原理为载体考查了电极反应式及电池反应式的书写、电镀等知识点，难度不大，会根据电极反应现象判断电解池的阴阳极和原电池的正负极．
练习册系列答案
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