Question

15．如图为相互串联的甲乙两电解池．试回答：
（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则B是阳极，材料是粗铜，
A电极反应为Cu²⁺+2e^-═Cu．
（2）乙池中若滴入少量石蕊试液，电解一段时间后Fe极附近呈蓝色．
（3）若甲池为电解精炼铜，阴极增重6.4g，则：乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为2.24L；若此时乙池剩余液体为400mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为0.5mol/L．

Answer 1

分析 图示是两个串联的电解池，依据电源判断A为阴极，B为阳极，Fe为阴极，C为阳极，
（1）电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为可溶性的铜盐；
（2）乙池中是电解饱和食盐水，溶液中的氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，破坏了水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大；
（3）甲池是精炼铜，增重6.4g是铜的质量，根据电解反应过程中电极上的电子守恒计算．

解答 解：（1）电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为可溶性的铜盐，根据图片知，A是阴极，B是阳极，所以A极材料是纯铜，阴极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为：Cu²⁺+2e^-═Cu，B是阳极，电极材料是粗铜，阳极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为：Cu-2e^-═Cu²⁺，电解质一般用可溶性的硫酸铜溶，
故答案为：阳；粗铜；Cu²⁺+2e^-═Cu；
（2）乙池中是电解饱和食盐水，溶液中的氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，破坏了水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大，遇少量石蕊试液变蓝；
故答案为：蓝；
（3）串联电路中转移电子相等，若甲槽阴极增重6.4g，由电极方程式Cu²⁺+2e^-═Cu可知，阴极上得到电子的物质的量=$\frac{6.4g}{64g/mol}$×2=0.2mol，乙槽阳极电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，根据转移电子相等得，放出气体在标准状况下的体积=$\frac{0.2mol}{2}$×22.4L/mol=2.24L，消耗氢离子也为0.2mol，所以剩余氢氧根为0.2mol，电解后得到碱液的物质的量浓度为$\frac{0.2mol}{0.4L}$=0.5mol/L
故答案为：2.24L；0.5mol/L．

点评 本题考查了电解池原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确阴阳极上发生的反应是解本题关键，再结合转移电子相等分析解答，难度不大．