Question

如图所示：甲、乙为相互串联的两电解池．试回答：

（1）乙池反应中C极产物的检验方法为：

利用湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝检验

，乙池中Fe极电极反应式为

2H⁺+2e^-═H₂↑

，若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，铁极附近呈

变红

色，原因是：

溶液中氢离子得到电子生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大显碱性

．
（2）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A电极名称为

阴

极，电极材料是

纯铜

，电极反应式为

Cu²⁺+2e^-═Cu

，电解质溶液可以是

含铜离子的盐溶液

．若甲池A极增重12.8g，则乙池C（石墨）极放出气体在标况下的体积为

4.48L

．电解后，若乙池剩余溶液为400mL，则溶液的pH=

14

．

Answer 1

分析：（1）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；乙池中C电极上氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，检验方法是利用氯气可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝检验，Fe电极上是溶液中氢离子得到电子生成氢气，破坏水的电离平衡氢氧根离子浓度增大；
（2）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，在阴极是溶液中铜离子得到电子生成铜；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）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；乙池中C电极上氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，电极反应为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，检验氯气方法是利用氯气可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝检验，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：利用湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝检验，2H⁺+2e^-═H₂↑，变红，溶液中氢离子得到电子生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大显碱性；
（2）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，在阴极是溶液中铜离子得到电子生成铜，电极反应是Cu²⁺+2e^-═Cu；
甲池A为电解池的阴极，电极反应为Cu²⁺+2e^-═Cu，增重12.8g为铜物质的量为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^-）=

0.4mol

0.4L

=1mol/L，溶液pH=14；
故答案为：阴；纯铜；Cu²⁺+2e^-═Cu；含铜离子的盐溶液；4.48L；14．

点评：本题考查了电解原理的分析判断和计算应用，装置分析判断电极名称是基础，掌握电化学基本知识是解题关键，题目难度中等．