Question

（1）粗銅的電解精煉如圖所示．
①在粗銅的電解過程中，圖中c電極的材料是

 

（填“粗銅”或“純銅”）；在d電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為

 

；
②若粗銅中含有Au、Ag、Fe等雜質(zhì)電解一段時(shí)間后，電解液中的金屬離子有

 

．
（2）若c、d為惰性電極，用該裝置電解200mL NaCl溶液，則陽(yáng)極的電極方程式為：

 

，當(dāng)陰極產(chǎn)生224mL（標(biāo)況）氣體時(shí)，溶液的PH為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）①依據(jù)粗銅精煉原理分析，粗銅做陽(yáng)極，電極為C，精銅做陰極，電極為d，電解質(zhì)溶液為含銅離子的電解質(zhì)溶液；
②粗銅中含有Au、Ag、Fe等雜質(zhì)電解一段時(shí)間后，其中的鐵失電子生成亞鐵離子，銅失電子生成銅離子，銀和金沉降在陽(yáng)極底部形成陽(yáng)極泥；
（2）惰性電極電解氯化鈉溶液陽(yáng)極是溶液中氯離子失電子生成氯氣，陰極是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，溶液中水的電離平衡正向進(jìn)行，氫氧根離子濃度增大和氫離子濃度減小相同，結(jié)合離子積常數(shù)計(jì)算氫離子濃度計(jì)算溶液PH得到．

解答： 解：（1）①粗銅精煉原理分析，粗銅做陽(yáng)極，電極為C，電極反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺，F(xiàn)e-2e^-=Fe²⁺，精銅做陰極，電極為d，電極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-=Cu，電解質(zhì)溶液為含銅離子的電解質(zhì)溶液，
故答案為：粗銅，Cu²⁺+2e^-=Cu；
②粗銅中含有Au、Ag、Fe等雜質(zhì)電解一段時(shí)間后，其中的鐵失電子生成亞鐵離子，銅失電子生成銅離子，銀和金沉降在陽(yáng)極底部形成陽(yáng)極泥，電解液中的金屬離子有Fe²⁺、Cu²⁺；
故答案為：Fe²⁺、Cu²⁺；
（2）惰性電極電解氯化鈉溶液陽(yáng)極是溶液中氯離子失電子生成氯氣電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，C陰極是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，電極反應(yīng)2H⁺+2e^-=H₂↑，溶液中水的電離平衡正向進(jìn)行，氫氧根離子濃度增大和氫離子濃度減小相同，結(jié)合溶液PH計(jì)算得到，當(dāng)陰極產(chǎn)生224mL（標(biāo)況）氣體時(shí)，物質(zhì)的量=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，依據(jù)電解反應(yīng)2H⁺+2e^-=H₂↑計(jì)算，反應(yīng)的氫離子物質(zhì)的量為0.02mol，溶液中增加氫氧根離子物質(zhì)的量為0.02mol，c（OH）=

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，c（H⁺）=

10-14

0.1

=10^-13mol/L，溶液的PH為13；
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；13．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理的分析應(yīng)用，主要是粗銅精煉原理和電極反應(yīng)書寫，電解過程中電子守恒計(jì)算，溶液PH計(jì)算，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．