题目内容

5．电解原理在化学工业中有广泛应用．
如图表示一个电解池，装有电解液CuSO4；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）如要用电解方法精炼粗铜，则X电极的材料是Cu，电极反应式是Cu2++2e-═Cu．
（2）若X、Y都是惰性电极，一段时间后取出电极，若加入一定质量的Cu（OH）2后的溶液与电解前的溶液完全相同．则写出电解过程中发生的反应方程式2CuSO4+2H20$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4；2H20$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O2↑+2H2↑．

分析 （1）电解精炼粗铜时，阳极材料为粗铜、阴极材料为纯铜，阳极上Cu失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子生成Cu；
（2）根据“析出什么加入什么”原则知，若加入一定质量的Cu（OH）2后的溶液与电解前的溶液完全相同，说明电解过程中相当于析出Cu（OH）2，改写为CuO．H2O，相当于析出CuO和水，则阴极生成氢气和Cu、阳极上生成氧气．

解答 解：（1）电解精炼粗铜时，阳极材料为粗铜、阴极材料为纯铜，X为阴极，其材料是Cu，阳极上Cu失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子生成Cu，阴极反应式为Cu2++2e-═Cu；
故答案为：纯铜；Cu2++2e-═Cu；
（2）根据“析出什么加入什么”原则知，若加入一定质量的Cu（OH）2后的溶液与电解前的溶液完全相同，说明电解过程中相当于析出Cu（OH）2，改写为CuO．H2O，相当于析出CuO和水，则阴极生成氢气和Cu、阳极上生成氧气，则电池反应式为2CuSO4+2H20$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4；2H20$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O2↑+2H2↑，
故答案为：2CuSO4+2H20$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4；2H20$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O2↑+2H2↑．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，明确电解精炼粗铜时电极材料特点、离子放电顺序是解本题关键，注意（2）中阴极上不仅生成Cu还生成氢气，为易错点．

练习册系列答案
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A．反应停止，容器内压强不再变化 B．H2的转化率达到最大 C．反应速率v正（CO2）=v逆（H2）
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A．鲜奶制酸奶B．黄豆磨豆浆C．葡萄酿制酒D．面团发酵做馒头
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17．根据元素在元素周期表的位置，判断下列元素都能作为半导体材料的是（　　）
A．Si   KB．C   AlC．As   SeD．Si   Ge
14．下列式子能表示羟基的是（　　）  
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A．只有②B．只有①和②C．只有②和③D．①②③④
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