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電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用.右圖表示一個電解池,裝有電解液c;A、B是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連.請回答以下問題:
(1)如要進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉,電解液c選用CuSO4溶液,則:
①A電極的材料是
粗銅
粗銅
,電極反應式是
Cu-2e-=Cu2+
Cu-2e-=Cu2+
.(說明:雜質發(fā)生的電極反應不必寫出)
②下列說法正確的是
bd
bd

a.電能全部轉化為化學能
b.在電解精煉過程中,電解液中伴隨有Al3+、Zn2+產生
c.溶液中Cu2+向陽極移動
d.在陽極的底部可回收Ag、Pt、Au等金屬
(2)用惰性電極電解CuSO4溶液.若陰極析出Cu的質量為12.8g,則陽極上產生的氣體在標準狀況下的體積為
2.24
2.24
L.
(3)利用反應2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應設計為電解池,其電解質溶液需用
硫酸溶液
硫酸溶液
,陽極材料是用
,陰極電極反應式為
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
分析:(1)①根據電流方向知,a是正極,b是負極,電解精煉中,粗銅作陽極,純銅作陰極;
②a.電能不能全部轉化為化學能;
b.在電解精煉過程中,陽極上金屬放電;
c.溶液中Cu2+向陰極移動;
d.在陽極的底部可回收不活潑金屬;
(2)根據轉移電子相等計算;
(3)該反應不能自發(fā)進行,所以只能設計成電解池,失電子的金屬作陽極,反應方程式中溶液為電解質溶液,陰極上得電子發(fā)生還原反應.
解答:解:(1)①根據電流方向知,a是正極,b是負極,電解精煉中,粗銅作陽極,純銅作陰極,
A是陽極,則A極材料是粗銅,陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為:Cu-2e-=Cu2+,
故答案為:粗銅;Cu-2e-=Cu2+;
②a.電能不能全部轉化為化學能,還有部分轉化為熱能,故錯誤;
b.在電解精煉過程中,陽極上金屬放電,所以電解液中伴隨有Al3+、Zn2+產生,故正確;
c.溶液中Cu2+向陰極移動,故錯誤;
d.在陽極的底部可回收不活潑金屬,如Ag、Pt、Au,故正確;
故選bd;
(2)電解硫酸銅溶液時,陽極上氫氧根離子放電,生成1mol氧氣需要4mol電子,根據轉移電子相等得陽極上產生的氣體在標準狀況下的體積=
12.6g
64g/mol
×2
4
×22.4L/mol=2.24L,
故答案為:2.24;
(3)該反應不能自發(fā)進行,所以只能設計成電解池,失電子的金屬作陽極,反應方程式中溶液為電解質溶液,陰極上得電子發(fā)生還原反應,所以若將該反應設計為電解池,其電解質溶液需用稀硫酸,陽極材料是用 銅,陰極電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O,
故答案為:硫酸溶液;銅;O2+4H++4e-=2H2O.
點評:本題考查了電解原理,正確判斷陰陽極是解本題關鍵,注意根據轉移電子守恒計算陽極上生成氣體的體積,為難點.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

(1)事實證明,能設計成原電池的反應通常是放熱反應,下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是
C
C

A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0
(2)以硫酸溶液為電解質溶液,依據所選反應設計一個原電池,其正極的電極反應式為
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O

(3)電解原理在化學工業(yè)中有著廣泛的應用.現將你設計的原電池通過導線與下圖中電解池相連,其中,a為電解液,X和Y是兩塊電極板,則:
①若X和Y均為惰性電極,a為CuSO4溶液,則陽極的電極反應式為
4OH--4e-=H2O+O2
4OH--4e-=H2O+O2
,電解時的化學反應方程式為
2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4

若一段時間后,測得某一極增重25.6g,要將此時的溶液恰好恢復到電解前的濃度和pH,則需要向所得溶液中加入的物質為
CuO
CuO
,其物質的量為
0.4mol
0.4mol

②若X、Y依次為銅和鐵,a仍為CuSO4溶液,且反應過程中未生成Fe3+,則Y極的電極反應式為
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+

③若用此裝置電解精煉銅,應選用
粗銅
粗銅
做陽極,電解過程中CuSO4的濃度將
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”).
④若用此裝置在鐵制品上鍍銅,應選用鐵制品做
陰極
陰極
,電鍍液的濃度將
不變
不變
(填“增大”、“減小”或“不變”).

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科目:高中化學 來源: 題型:

電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用.右圖表示一個電解池,其中a為電解質溶液,X、Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連.請回答以下問題:
(1)X的電極名稱是
陰極
陰極
(填寫“陽極”或“陰極”).
(2)若要用該裝置電解精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則X電極的材料是
純銅
純銅
,Y電極的材料是
粗銅
粗銅

(3)若X、Y都是惰性電極,a是飽和食鹽水,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,一段時間后,在X極附近觀察到的現象是
放出氣體,溶液變紅
放出氣體,溶液變紅
,Y極上的電極反應式為
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2

(4)若要用電鍍方法在鐵表面鍍一層金屬銀,應該選擇的方案是
D
D

方案 X Y a溶液
A 石墨 AgNO3
B AgNO3
C Fe(NO33
D AgNO3

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科目:高中化學 來源: 題型:

精英家教網(I)Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器.該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4-SOCl2.電池的總反應可表示為:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2
請回答下列問題:
(1)電池的負極材料為
 
,發(fā)生的電極反應為
 
;
(2)SOCl2易揮發(fā),實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成. 如果把少量水滴到SOCl2中,實驗現象是
 
,反應的化學方程式為
 
;
(3)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行,原因是
 

(Ⅱ)電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用.如圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連.請回答以下問題:
(1).如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則:①X的電極反應式是
 
(說明:雜質發(fā)生的電極反應不必寫出)
(2).在圖的基礎上,用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液,通電一段時間后,向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度和pH.則電解過程中轉移的電子數為
 
 mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:

精英家教網電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用.如圖表示一個電解池,裝有電解液a;X,Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連.
(1)若X是鋅,Y是碳棒電極,a是飽和NaCI溶液,則①該原理可制得化工原料有
 
;②Y極的電極反應式為
 

(2)若要用電解方法精煉粗銅,則①電解液a選用
 
;②Y電極反應式是
 
.(說明:雜質發(fā)生的電極反應不必寫出)
(3)若要在某鐵制小飾品上鍍上一層銀,則①Y電極的材料是
 
;②X電極反應式是
 

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