(16分)电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池,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

(16分)电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池,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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(16分)电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池,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电极上的电极反应是                           
在X极附近观察到的现象是                                 
②Y电极上的电极反应                                     
检验该电极反应产物的方法是                                
(2)若X和Y仍均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则电解时的化学反应方程式为_____
_________________________。通过一段时间后,向所得溶液中加入16gCuO粉末,恰好恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为__________。        
(3)如果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___________,电极反应式是_________________________。
②Y电极的材料是___________,电极反应式是_________________________。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
答案
(1)①2H+ + 2e= H2↑ (2分)  有气泡产生,溶液变红色(1分)
②2Cl-—2e= Cl2↑(2分)  用湿润的淀粉KI试纸(1分)
(2)  0.4mol(2分)
(3)①精铜(1分),Cu2+ + 2e =" Cu" (2分)
②粗铜(1分),Cu — 2e = Cu2+(2分)
解析
(1)惰性电极电解饱和食盐水,阳极氯离子放电,生成氯气,电极反应式为2Cl-—2e= Cl2↑。阴极水电离出的氢离子放电生成氢气,故阴极周围显碱性,电极反应式为2H+ + 2e= H2↑。根据装置可判断,X是阴极,Y是阳极。氯气具有强氧化性,可以湿润的淀粉KI试纸检验。
(2)惰性电极电解CuSO4溶液时,阳极OH放电,生成氧气,阴极铜离子放电析出单质铜,总的反应式为CuSO4+2H2O  2Cu+O2↑+2H2SO4。16gCuO是0.2mol,这说明反应中析出了0.2mol铜,所以转移电子的物质的量是0.4mol。
(3)粗铜提纯时,粗铜应作阳极,精铜作阴极,硫酸铜溶液作电解液。Y是阳极,X是阴极,所以电极反应式分别为Cu — 2e = Cu2+、Cu2+ + 2e = Cu。
举一反三
1 L某溶液中含有的离子如下表:
离子
Cu2
Al3
NO
Cl
物质的量浓度(mol/L)
1
1
a
1

用惰性电极电解该溶液,当电路中有3 mol e通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是
A.a=3                              B.电解后溶液的c(H+)=1mol·L-1
C.电解该溶液相当于只电解CuCl2溶液   D.阴极析出的金属是铜与铝
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下列有关电解精炼铜的说法中错误的是
A.粗铜做阴极
B.电解一段时间后,溶液中会存在锌、铁等不活泼的金属阳离子
C.阳极泥中含有金、银等贵重金属
D.电解质溶液可以选用硫酸铜溶液

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用离子方程式表示下列化学变化:
(1)电解氯化钠溶液____________________________________________
(2)电解硝酸银溶液____________________________________________
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用惰性电极分别电解下列物质的水溶液一段时间后,溶液的pH会下降
的是      (    )
A.BaCl2B.CuSO4C.NaCl D.Na2SO4

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用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,欲使溶液恰好恢复至电解前情
况,可加入的物质是   (      )
A.CuSO4B.Cu(OH)2C.CuD.CuO

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