Question

17．如图所示甲、乙为相互串联的两电解池．试回答：
（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A电极名称为阴极，电极材料是精铜（或纯铜），电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu．
（2）乙池中C（石墨）极电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，若在乙池中滴入少量酚酞试液，电解一段时间后，铁极附近呈红色．
（3）若甲池A极增重1.28g，则乙池Fe极放出的气体在标况下的体积为0.448L．电解后，若乙池剩余溶液为400mL，则溶液的pH=13．

Answer 1

分析 （1）依据电解精炼的原理是粗铜做阳极，精铜做阴极，含铜离子的电解质溶液进行电解反应，在阴极是溶液中铜离子得到电子生成铜；
（2）依据装置图分析可知，与电源正极相连的C电极为电解池的阳极失电子发生氧化反应，Fe为阴极得电子发生还原反应；
（3）依据电极反应电子守恒计算甲池和乙池中电极产物的物质的量，乙池中依据氢离子和氢氧根离子守恒，水的离子积常数计算得到．

解答 解：（1）电解精炼的原理是粗铜做阳极，精铜做阴极，含铜离子的电解质溶液（CuSO₄溶液或CuCl₂溶液）进行电解反应，在阴极是溶液中铜离子得到电子生成铜，电极反应是Cu²⁺+2e^-═Cu，
故答案为：阴；精铜（或纯铜）； Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）依据装置图分析可知，与电源正极相连的C电极为电解池的阳极，电极反应为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；Fe电极上是溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为2H⁺+2e^-═H₂↑，破坏水的电离平衡氢氧根离子浓度增大，铁电极附近溶液变红色，
故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；红；       
（3）甲池A为电解池的阴极，电极反应为Cu²⁺+2e^-═Cu，增重1.28g的铜物质的量为0.02mol，转移电子物质的量为0.04mol；
乙池Fe电极上是溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为2H⁺+2e^-═H₂↑，依据电子守恒，生成氢气0.02mol，放出气体在标况下的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L，依据水的电离氢离子和氢氧根离子守恒得到，生成氢氧根离子物质的量为0.04mol，c（OH^-）=$\frac{0.04mol}{0.4L}$=0.1mol/L，溶液pH=13；
故答案为：0.448L；13．

点评 本题考查了电解原理，明确各个电极上放电的离子是解本题关键，再结合转移电子守恒进行计算，题目难度不大．