Question

14．金屬冶煉和金屬化合物處理常涉及氧化還原反應(yīng)．
（1）若用惰性電極電解飽和NaCl溶液一段時間當(dāng)陽極產(chǎn)生56mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體，電解后溶液體積為500mL時，求所得溶液在25℃時的pH=12．
（2）利用反應(yīng)2Cu+O₂+2H₂SO₄═CuSO₄+2H₂O可以制備CuSO₄，若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，其正極電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O．
（3）如圖為電解精煉銀的示意圖，a（填a或b）極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水的電解原理是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，根據(jù)方程式計算生成的氫氧化鈉，再求溶液的pH；
（2）根據(jù)原電池原理，正極發(fā)生的是化合價降低得電子的反應(yīng)；
（3）電解精煉銀時，粗銀作陽極，若b極有少量紅棕色氣體生成，則b電極上硝酸根離子得電子生成二氧化氮．

解答 解：（1）電解飽和食鹽水的電解原理是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，陽極產(chǎn)生56mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體，
該氣體為氯氣，其物質(zhì)的量為：$\frac{0.056L}{22.4L/mol}$=0.0025mol，所以根據(jù)方程式生成氫氧化鈉為0.005mol，所以氫氧化鈉物質(zhì)的量濃度$\frac{0.005mol}{0.5L}$=0.01 mol/l，
所以溶液的pH=12；
故答案為：12；
（2）原電池正極發(fā)生的是化合價降低得電子的反應(yīng)，根據(jù)方程式可知是O₂得電子，另外，由于H₂SO₄存在，所以發(fā)生的O₂酸性條件下的電極反應(yīng)：4H⁺+O₂+4e^-═2H₂O，故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（3）電解精煉時，粗銀做陽極，所以粗銀是a極；b電極是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，生成了紅棕色氣體是NO₂，電極反應(yīng)：NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O，
故答案為：a；NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O．

點評 本題考查了原電池和電解池的原理，明確原電池原理和電解池溶液中陰陽離子的放電順序是解本題的關(guān)鍵，注意：如果活潑金屬作電解池陽極時，陽極上金屬失電子而不是溶液中陰離子失電子，為易錯點．