(14分)电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,装有电解液a ;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)若X、Y都是惰性
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(14分)电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,装有电解液a ;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)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则: ①电解池中X极上的电极反应式为 。 在X极附近观察到的现象是 。 ②Y电极上的电极反应式为 , 检验该电极反应产物的方法为 。 (2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则: ①X电极的材料是 ,电极反应式为 。 ②Y电极的材料是 ,电极反应式为 。(说明:杂质发生的电极反应不必写出) |
答案
(1)①2H++2e-=H2↑ 有气泡产生,溶液变红 ②2Cl--2e-=Cl2↑ 湿润的淀粉碘化钾试纸放在管口,变蓝。 (2)①纯铜 Cu2++2e-=Cu ②粗铜Cu- 2e-= Cu2+ |
解析
考查电化学的应用。 (1)①根据装置图可知,Y与电源的正极相连,作阳极,X电极和电源的负极相连,作阴极,溶液中的氢离子放电生成氢气,电极反应式是2H+ +2e– ="=" H2↑。同时阴极溶液中的水的电离平衡被破坏,所以阴极周围溶液显碱性,溶液呈红色。 ②Y电极是阳极,溶液中的氯离子放电,生成氯气,电极反应式是2Cl--2 e-=== Cl2↑。由于氯气具有强氧化性,可以使碘化钾淀粉试纸显蓝色,据此可以鉴别,即湿润的淀粉碘化钾试纸放在管口,变蓝。 (2)①粗铜精炼时,纯铜和电源的负极相连,作阴极,溶液中的铜离子放电,所以X电极是纯铜,电极反应式是Cu2+ +2 e–= Cu。 ②粗铜精炼时,粗铜和电源的正极相连,作阳极,失去电子,所以Y电极是粗铜,电极反应式是Cu-2e-=== Cu2+。 |
举一反三
电解饱和食盐水,当阴极附近有0.4molOH-生成时,阳极生成( )A.0.2mol H2 | B.0.2mol Cl2 | C.0.4mol H2 | D.0.4mol Cl2 |
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以惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液,一段时间后取出电极,加入9.8 g Cu(OH)2后溶液与电解前相同,则电解时电路中流过的电子为A.0.1mol | B.0.2mol | C.0.3mol | D.0.4mol |
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(12分)(1)用惰性电极电解饱和NaCl溶液,请写出: ① 阳极的电极反应为: ; 总反应离子方程式: 。 ② 要使电解后的溶液恢复到和原溶液一样,则应加入一定量的 。 (2)用电解法精炼粗铜,电解液选用CuSO4溶液。请回答: ① 阳极的电极材料是 ,电极反应式是 ; ② 阴极电极的材料是 ,电极反应式是 。(杂质发生的电极反应不必写出) |
三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化为三价镍。以下说法不正确的是A.可用铁作阳极材料 | B.电解过程中阳极附近溶液的pH降低 | C.阳极反应方程式为:2Cl--2e-=Cl2 | D.1 mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过了1 mol电子 |
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下图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,a极附近溶液呈红色。下列说法正确的是( )A.NaCl溶液浓度不变 | B.X是负极,Y是正极 | C.CuSO4溶液浓度变小 | D.X是正极,Y是负极 |
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