Question

（1）粗铜的电解精炼如图所示．
①在粗铜的电解过程中，图中c电极的材料是

 

（填“粗铜”或“纯铜”）；在d电极上发生的电极反应为

 

；
②若粗铜中含有Au、Ag、Fe等杂质电解一段时间后，电解液中的金属离子有

 

．
（2）若c、d为惰性电极，用该装置电解200mL NaCl溶液，则阳极的电极方程式为：

 

，当阴极产生224mL（标况）气体时，溶液的PH为

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）①依据粗铜精炼原理分析，粗铜做阳极，电极为C，精铜做阴极，电极为d，电解质溶液为含铜离子的电解质溶液；
②粗铜中含有Au、Ag、Fe等杂质电解一段时间后，其中的铁失电子生成亚铁离子，铜失电子生成铜离子，银和金沉降在阳极底部形成阳极泥；
（2）惰性电极电解氯化钠溶液阳极是溶液中氯离子失电子生成氯气，阴极是溶液中氢离子得到电子生成氢气，溶液中水的电离平衡正向进行，氢氧根离子浓度增大和氢离子浓度减小相同，结合离子积常数计算氢离子浓度计算溶液PH得到．

解答： 解：（1）①粗铜精炼原理分析，粗铜做阳极，电极为C，电极反应为：Cu-2e^-=Cu²⁺，Fe-2e^-=Fe²⁺，精铜做阴极，电极为d，电极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，电解质溶液为含铜离子的电解质溶液，
故答案为：粗铜，Cu²⁺+2e^-=Cu；
②粗铜中含有Au、Ag、Fe等杂质电解一段时间后，其中的铁失电子生成亚铁离子，铜失电子生成铜离子，银和金沉降在阳极底部形成阳极泥，电解液中的金属离子有Fe²⁺、Cu²⁺；
故答案为：Fe²⁺、Cu²⁺；
（2）惰性电极电解氯化钠溶液阳极是溶液中氯离子失电子生成氯气电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，C阴极是溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应2H⁺+2e^-=H₂↑，溶液中水的电离平衡正向进行，氢氧根离子浓度增大和氢离子浓度减小相同，结合溶液PH计算得到，当阴极产生224mL（标况）气体时，物质的量=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，依据电解反应2H⁺+2e^-=H₂↑计算，反应的氢离子物质的量为0.02mol，溶液中增加氢氧根离子物质的量为0.02mol，c（OH）=

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，c（H⁺）=

10-14

0.1

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

点评：本题考查了电解原理的分析应用，主要是粗铜精炼原理和电极反应书写，电解过程中电子守恒计算，溶液PH计算，掌握基础是解题关键，题目难度中等．