题目内容
使用如图所示装置进行电解实验，其中X、Y均为石墨电极，U形管中盛有200mL溶液a．试回答下列问题：（1）若溶液a为滴有几滴酚酞试液的氯化钠溶液，电解一段时间后：
①在X极附近观察到的现象是
②溶液电解时总反应的化学方程式为：
（2）若溶液a为硫酸铜溶液，电解一段时间后溶液颜色变浅，停止通电：
①Y极上发生的电极反应式为
②欲使溶液a恢复到电解前的成份和浓度，可向溶液中加入适量的
A．水 B．无水硫酸铜 C．氧化铜 D．氢氧化铜 E．碳酸铜
（3）将电极X取出，经洗涤、干燥后称重，发现电极X增重0.64g，则电解后溶液的pH=
分析：（1）①无色酚酞遇碱溶液变红色；
②用惰性电极电解氯化钠溶液时，阳极Y上氯离子放电生成氯气，阴极X上氢离子放电生成氢气，同时溶液中还生成氢氧根离子；
（2）①用惰性电解电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电生成铜；
②欲使溶液a恢复到电解前的成份和浓度，根据“析出什么加入什么”的原则加入物质；
③X电极上析出的物质是铜，根据铜和氢离子的关系式计算氢离子浓度，再根据pH=-lgc(H+)的方法计算溶液的pH．
②用惰性电极电解氯化钠溶液时，阳极Y上氯离子放电生成氯气，阴极X上氢离子放电生成氢气，同时溶液中还生成氢氧根离子；
（2）①用惰性电解电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电生成铜；
②欲使溶液a恢复到电解前的成份和浓度，根据“析出什么加入什么”的原则加入物质；
③X电极上析出的物质是铜，根据铜和氢离子的关系式计算氢离子浓度，再根据pH=-lgc(H+)的方法计算溶液的pH．
解答：解：（1）①用惰性电极电解氯化钠溶液时，阴极X上氢离子放电生成氢气，同时X电极附近有氢氧根离子生成，导致溶液的碱性增强，无色酚酞试液遇碱变红色，所以看到的现象是：有气泡生成且溶液变红色，
故答案为：有气泡产生，溶液变红；
②用惰性电极电解氯化钠溶液时，阳极Y上氯离子放电生成氯气，阴极X上氢离子放电生成氢气，同时溶液中还生成氢氧根离子，其电池反应式为：2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑，
故答案为：2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑；
（2）①用惰性电解电解硫酸铜溶液时，阳极Y上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
②欲使溶液a恢复到电解前的成份和浓度，根据“析出什么加入什么”的原则加入物质，电解时，阳极上生成氧气，阴极上生成铜，则析出的物质相当于氧化铜，碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳、水，加入的物质相当于氧化铜中的成分，所以要使溶液恢复原状，可以加入氧化铜或碳酸铜，
故选CE；
③X电极上析出的物质是铜，其物质的量=
=0.01mol，根据铜和氢离子的关系式Cu～2H+知，氢离子的物质的量为0.02mol，溶液中氢离子浓度=
=0.1mol/L，所以溶液的pH=1，
故答案为：1．
故答案为：有气泡产生，溶液变红；
②用惰性电极电解氯化钠溶液时，阳极Y上氯离子放电生成氯气，阴极X上氢离子放电生成氢气，同时溶液中还生成氢氧根离子，其电池反应式为：2NaCl+2H2O
| ||
故答案为：2NaCl+2H2O
| ||
（2）①用惰性电解电解硫酸铜溶液时，阳极Y上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
②欲使溶液a恢复到电解前的成份和浓度，根据“析出什么加入什么”的原则加入物质，电解时，阳极上生成氧气，阴极上生成铜，则析出的物质相当于氧化铜，碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳、水，加入的物质相当于氧化铜中的成分，所以要使溶液恢复原状，可以加入氧化铜或碳酸铜，
故选CE；
③X电极上析出的物质是铜，其物质的量=
| 0.64g |
| 64g/mol |
| 0.02mol |
| 0.2L |
故答案为：1．
点评：本题考查了电解池原理，明确阴阳极上发生的电极反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，知道（2）②中加入碳酸铜也可以的原因，为易错点．
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