Question

如图为相互串联的甲乙两个电解池，请回答：
（1）若甲池为电解精炼粗铜（含有锌铁镍银金和铂等微量杂质，杂质发生的电极反应不必写出）装置，电解液选用CuSO₄溶液，则：
①A电极发生的反应类型为

 

；B电极和Fe电极电子的流向由

 

到

 

（填B或Fe）．
②B电极的材料是

 

，电极反应式为

 

．CuSO₄溶液的浓度

 

（填“不变”“略有增加”或“略有减少”）
（2）实验开始时，若在乙池两边电极附近同时各滴入几滴酚酞试液，则：
①写出电解NaCl溶液总的化学方程式

 

．
②在Fe极附近观察到的现象是

 

．检验碳棒电极反应产物的方法是

 

_．
（3）若甲槽电解液为CuSO₄，实验中发现阴极增重12.8g，则乙槽阴极放出气体在标准状况下的体积为

 

L．若乙槽剩余液体为400mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为

 

．

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）图示是两个串联的电解池，依据电源判断A为阴极，B为阳极，Fe为阴极，碳棒为阳极，电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为可溶性的铜盐；
（2）乙池为电解食盐水装置，反应中阴极：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，阳极：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
（3）若甲为用电解原理给铁片镀铜的装置，阴极反应为Cu²⁺+2e^-═Cu，然后根据电极反应以及两个串联电解池转移电子数目相等计算．

解答： 解：图示是两个串联的电解池，依据电源判断A为阴极，B为阳极，Fe为阴极，碳棒为阳极，
（1）①A为阴极，发生还原反应，B为阳极，发生氧化反应，Fe为阴极，发生还原反应，则B电极和Fe电极电子的流向由Fe到B，
故答案为：还原反应；Fe；B；
②B为粗铜，电极方程式为Cu-2e^-═Cu²⁺，由于粗铜含有Zn等金属，活泼性比铜强，在阳极上锌、铜放电，而阴极只有铜离子放电，则溶液中铜离子浓度略有减小，
故答案为：粗铜；Cu-2e^-═Cu²⁺；略有减少；
（2）①电解NaCl溶液总的化学方程式为2NaCl+2H₂O

通电  .

H₂↑+2NaOH+Cl₂↑，
故答案为：2NaCl+2H₂O

通电  .

H₂↑+2NaOH+Cl₂↑；
②乙池电解NaCl溶液，阴极反应为：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，滴加酚酞溶液后，阴极溶液变红，阳极生成氯气，可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，方法是把湿润的淀粉碘化钾放在碳棒附近，试纸变蓝色，
故答案为：溶液变红；把湿润的淀粉碘化钾放在碳棒附近，试纸变蓝色；
（3）甲槽阴极阴极反应为Cu²⁺+2e^-═Cu，阴极增重12.8g，应为铜的质量，为0.2mol，转移的电子为0.4mol，两个电解池串联，转移的电子数目相等，乙槽阳极反应为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，转移的电子为0.4mol时，在阳极上生成气体的物质的量为0.2mol，放出气体在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
乙池阴极反应为：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，转移的电子为0.4mol时，生成0.4mol0H^-离子，则电解后得到碱液的物质的量浓度为

0.4mol

0.4L

=1mol?L^-1，
故答案为：4.48；1mol?L^-1．

点评：本题考查电解池的工作原理，题目难度不大，本题注意电极反应式的书写以及串联电解池转移电子相等的特点．