Question

电化学在工业生产中有广泛应用．
（1）如图所示装置中，两玻璃管及烧杯中是滴有酚酞的NaCl饱和溶液C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极．
①电解NaCl饱和溶液的化学方程式为：

 

．
②接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液变红，两玻璃管中均有气体生成．则电极C（Ⅰ）是

 

（填“阳”或“阴”）；C（Ⅱ）电极反应所得气体产物为

 

．
③通电一段时间后（玻璃管中液面未脱离电极），断开S₁，接通S₂，电流表的指针发生偏转，此时电极C（Ⅰ）为

 

（填“正”或“负”）极；C（Ⅰ）的电极反应为：

 

．
（2）若用此装置精炼粗铜，断开S₂，接通S₁，电解液选用CuSO₄溶液；粗铜接电池的

 

（填“正”或“负”）极，阴极发生的电极反应为：

 

．

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）电解饱和食盐水，阳极发生氧化反应，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液变红，应为阴极，C（Ⅱ）电极为阳极；断开S₁接通S₂，电流表的指针发生偏转，形成原电池，该原电池反应中的还原剂H₂在负极上发生氧化反应，富集H₂的C（Ⅰ）为负极，负极电极反应式为H₂+2OH^-=2e^-+2H₂O；富集氧化剂Cl₂的C（Ⅱ）为正极，正极电极反应式为Cl₂+2e^-=2Cl^-；
（2）若用此装置精炼粗铜，断开S₂，接通S₁，阴极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu．

解答： 解：（1）①电解饱和食盐水，阳极发生氧化反应，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，反应的总方程式为2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
②接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液变红，应为阴极，C（Ⅱ）电极为阳极，阳极反应为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，生成氯气，
故答案为：阴；Cl₂；
③一段时间后（玻璃管中液面未脱离电极），断开S₁，则C（Ⅰ）、C（Ⅱ）两玻璃管内气体的体积分别为氢气和氯气，断开S₁接通S₂，电流表的指针发生偏转，形成原电池，该原电池反应中的还原剂H₂在负极上发生氧化反应，富集H₂的C（Ⅰ）为负极，负极电极反应式为H₂+2OH^-=2e^-+2H₂O；富集氧化剂Cl₂的C（Ⅱ）为正极，正极电极反应式为Cl₂+2e^-=2Cl^-，
故答案为：负；H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）若用此装置精炼粗铜，断开S₂，接通S₁，粗铜为阳极，连接电源的正极，纯铜为阴极，阴极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：正；Cu²⁺+2e^-=Cu．

点评：本题综合考查电解原理，侧重于原电池和电解池的综合应用，注意把握电极方程式的书写，根据反应现象判断电池的电极为解答该题的关键，题目难度中等．