Question

9．如圖為相互串聯(lián)的甲乙兩電解池．試回答：
（1）甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，A材料是純銅，電解質(zhì)溶液為CuSO₄溶液或CuCl₂溶液．
（2）乙池中若滴入少量酚酞試液，電解一段時(shí)間后Fe極附近呈紅色．
（3）若（1）中甲池陰極增重12.8g，則乙池中陽(yáng)極放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L．若此時(shí)乙池剩余液體為400mL，則電解后得到溶液的pH為14．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)電解精煉的原理是粗銅做陽(yáng)極，精銅做陰極，含銅離子的電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解反應(yīng)；
（2）依據(jù)裝置圖分析可知，與電源正極相連的C電極為電解池的陽(yáng)極，與電源負(fù)極連接的A電極是陰極，B為陽(yáng)極，F(xiàn)e為陰極；
（3）依據(jù)電極反應(yīng)電子守恒計(jì)算甲池和乙池中電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量，乙池中依據(jù)氫離子和氫氧根離子守恒，水的離子積常數(shù)計(jì)算得到．

解答 解：（1）電解精煉的原理是粗銅做陽(yáng)極，精銅做陰極，含銅離子的電解質(zhì)溶液（CuSO₄溶液或CuCl₂溶液）進(jìn)行電解反應(yīng)，
故答案為：純銅； CuSO₄溶液或CuCl₂溶液；
（2）依據(jù)裝置圖分析可知，與電源正極相連的C電極為電解池的陽(yáng)極，與電源負(fù)極連接的A電極是陰極，B為陽(yáng)極，F(xiàn)e為陰極；Fe電極上是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，電極反應(yīng)為2H⁺+2e^-═H₂↑，破壞水的電離平衡氫氧根離子濃度增大，鐵電極附近溶液變紅色，
故答案為：紅；       
（3）甲池A為電解池的陰極，電極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-═Cu，增重12.8g的銅物質(zhì)的量為0.2mol，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.4mol；
乙池C（石墨）極為電解池的陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，依據(jù)電子守恒，生成氯氣0.2mol，放出氣體在標(biāo)況下的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，F(xiàn)e電極電解反應(yīng)為：2H⁺+2e^-═H₂↑，消耗氫離子物質(zhì)的量0.4mol，依據(jù)水的電離氫離子和氫氧根離子守恒得到，生成氫氧根離子物質(zhì)的量為0.4mol，c（OH^-）=$\frac{0.4mol}{0.4L}$=1mol/L，溶液pH=14；
故答案為：4.48L；14．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解原理，明確各個(gè)電極上放電的離子是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒進(jìn)行計(jì)算，題目難度不大．