Question

9．如图为相互串联的甲乙两电解池．试回答：
（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A材料是纯铜，电解质溶液为CuSO₄溶液或CuCl₂溶液．
（2）乙池中若滴入少量酚酞试液，电解一段时间后Fe极附近呈红色．
（3）若（1）中甲池阴极增重12.8g，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为4.48L．若此时乙池剩余液体为400mL，则电解后得到溶液的pH为14．

Answer 1

分析 （1）依据电解精炼的原理是粗铜做阳极，精铜做阴极，含铜离子的电解质溶液进行电解反应；
（2）依据装置图分析可知，与电源正极相连的C电极为电解池的阳极，与电源负极连接的A电极是阴极，B为阳极，Fe为阴极；
（3）依据电极反应电子守恒计算甲池和乙池中电极产物的物质的量，乙池中依据氢离子和氢氧根离子守恒，水的离子积常数计算得到．

解答 解：（1）电解精炼的原理是粗铜做阳极，精铜做阴极，含铜离子的电解质溶液（CuSO₄溶液或CuCl₂溶液）进行电解反应，
故答案为：纯铜； CuSO₄溶液或CuCl₂溶液；
（2）依据装置图分析可知，与电源正极相连的C电极为电解池的阳极，与电源负极连接的A电极是阴极，B为阳极，Fe为阴极；Fe电极上是溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为2H⁺+2e^-═H₂↑，破坏水的电离平衡氢氧根离子浓度增大，铁电极附近溶液变红色，
故答案为：红；       
（3）甲池A为电解池的阴极，电极反应为Cu²⁺+2e^-═Cu，增重12.8g的铜物质的量为0.2mol，转移电子物质的量为0.4mol；
乙池C（石墨）极为电解池的阳极，电极反应为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，依据电子守恒，生成氯气0.2mol，放出气体在标况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，Fe电极电解反应为：2H⁺+2e^-═H₂↑，消耗氢离子物质的量0.4mol，依据水的电离氢离子和氢氧根离子守恒得到，生成氢氧根离子物质的量为0.4mol，c（OH^-）=$\frac{0.4mol}{0.4L}$=1mol/L，溶液pH=14；
故答案为：4.48L；14．

点评 本题考查了电解原理，明确各个电极上放电的离子是解本题关键，再结合转移电子守恒进行计算，题目难度不大．