题目内容

2.如图为相互串联的甲乙两电解池,试回答:
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则A是阴极,材料是纯铜,电极反应为Cu2++2e-═Cu.
(2)乙池中若滴入少量酚酞试液,电解一段时间后Fe极附近呈红色.
(3)若甲池为电解精炼铜,阴极增重12.8g,则:乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为4.48L;若此时乙池剩余液体为400mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为1.

分析 (1)依据电解精炼的原理是粗铜做阳极,精铜做阴极,含铜离子的电解质溶液进行电解反应;
(2)依据装置图分析可知,与电源正极相连的C电极为电解池的阳极,与电源负极连接的A电极是阴极,B为阳极,Fe为阴极;
(3)依据电极反应电子守恒计算甲池和乙池中电极产物的物质的量,乙池中依据氢离子和氢氧根离子守恒,水的离子积常数计算得到.

解答 解:(1)电解精炼的原理是粗铜做阳极,精铜做阴极,所以A是阴极,材料是纯铜,电极反应为Cu2++2e-═Cu,故答案为:阴;纯铜; Cu2++2e-═Cu;
(2)依据装置图分析可知,与电源正极相连的C电极为电解池的阳极,与电源负极连接的A电极是阴极,B为阳极,Fe为阴极;Fe电极上是溶液中氢离子得到电子生成氢气,电极反应为2H++2e-═H2↑,破坏水的电离平衡氢氧根离子浓度增大,铁电极附近溶液变红色,
故答案为:红;       
(3)甲池A为电解池的阴极,电极反应为Cu2++2e-═Cu,增重12.8g的铜物质的量为0.2mol,转移电子物质的量为0.4mol;
乙池C(石墨)极为电解池的阳极,电极反应为:2Cl--2e-═Cl2↑,依据电子守恒,生成氯气0.2mol,放出气体在标况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,Fe电极电解反应为:2H++2e-═H2↑,消耗氢离子物质的量0.4mol,依据水的电离氢离子和氢氧根离子守恒得到,生成氢氧根离子物质的量为0.4mol,c(OH-)=$\frac{0.4mol}{0.4L}$=1mol/L,
故答案为:4.48L;1.

点评 本题考查了电解原理,明确各个电极上放电的离子是解本题关键,再结合转移电子守恒进行计算,题目难度不大.

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