题目内容

电解原理在化学工业中有广泛应用.右图表示一个电解池,其中a为电解质溶液,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)X的电极名称是
阴极
阴极
(填写“阳极”或“阴极”).
(2)若要用该装置电解精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则X电极的材料是
纯铜
纯铜
,Y电极的材料是
粗铜
粗铜
.
(3)若X、Y都是惰性电极,a是饱和食盐水,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,一段时间后,在X极附近观察到的现象是
放出气体,溶液变红
放出气体,溶液变红
,Y极上的电极反应式为
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
.
(4)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银,应该选择的方案是
D
D
.
方案 X Y a溶液
A 银 石墨 AgNO3
B 银 铁 AgNO3
C 铁 银 Fe(NO3)3
D 铁 银 AgNO3
分析:(1)根据原电池的正负极判断电解池的阴阳极;
(2)根据电镀原理判断电极材料;
(3)根据电极反应式判断X极附近观察到的现象;
(4)根据电镀原理判断选项;
解答:解:(1)原电池负极连接的电极是电解池的阴极,正极连接的是电解池的阳极,故答案为:阴极.
(2)电镀原理:电镀时,用含有镀层的金属离子的电解质配成电镀液;把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连,作为阴极;用镀层金属作为阳极,与直流电源正极相连.根据电镀原理知,纯铜作阴极,粗铜作阳极,故答案为:纯铜;粗铜.
(3)电解食盐水时,电解方程式为:2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+Cl2↑+H2↑,X电极上的电极反应式为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,所以在X电极附近溶液呈碱性,滴入几滴酚酞试液,溶液呈红色;X电极上有气泡生成;总反应方程式减x电极上的电极反应式就等于Y电极上的电极反应式,故答案为:放出气体,溶液变红;2Cl--2e-=Cl2↑.
(4)根据电镀原理,镀层在阳极(Y电极),镀件在阴极(X电极),电解质反应中的阳离子和镀层金属元素一样,故选D.
点评:电解池与原电池的比较:
1、电极名称不同,原电池中电极是正负极,电解池中电极是阴阳极.
2、电极反应不同,
原电池:(-) 发生氧化反应;(+) 发生还原反应;
电解池:(阴极)发生还原反应;(阳极)发生氧化反应;
3、能量转变,
原电池:化学能转变为电能;
电解池:电能转变为化学能;
4、反应能否自发进行:
原电池:能自发进行;
电解池:不能自发进行.
练习册系列答案
相关题目
(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
C
C
.
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0
(2)以硫酸溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其正极的电极反应式为
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
.
(3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用.现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,则:
①若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则阳极的电极反应式为
4OH--4e-=H2O+O2↑
4OH--4e-=H2O+O2↑
,电解时的化学反应方程式为
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
.
若一段时间后,测得某一极增重25.6g,要将此时的溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,则需要向所得溶液中加入的物质为
CuO
CuO
,其物质的量为
0.4mol
0.4mol
.
②若X、Y依次为铜和铁,a仍为CuSO4溶液,且反应过程中未生成Fe3+,则Y极的电极反应式为
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+

③若用此装置电解精炼铜,应选用
粗铜
粗铜
做阳极,电解过程中CuSO4的浓度将
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
④若用此装置在铁制品上镀铜,应选用铁制品做
阴极
阴极
,电镀液的浓度将
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”).

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