Question

【题目】如图所示：甲、乙为相互串联的两电解池。试回答：

（1）乙池中Fe极电极反应式为___________，若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，铁极附近呈_________色。

（2）甲池若为用电解原理精炼铜(假设粗铜的组成是均匀的，且比其活泼和不活泼的成分均存在)的装置，则A电极名称为_____极，电极反应式为____________，电解质溶液可以是______；通电一段时间后，A极增重12.8g，则甲池溶液原溶质的浓度______(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)，乙池C(石墨)极放出气体在标准状况下的体积为________，若此时，乙池剩余溶液为25℃，体积为400 mL，则溶液的pH＝_______。

Answer 1

【答案】2H++2e-═H2↑ 红 阴 Cu2++2e-═Cu CuSO4 减小 4.48L 14

【解析】

(1)根据装置图，乙池中和电源正极连接的C电极为阳极，Fe为阴极，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，溶液中氢氧根离子浓度增大；

(2)依据电解精炼原理，粗铜做阳极，精铜做阴极，含铜离子的电解质溶液；依据电极反应结合电子守恒计算放出气体体积和离子浓度，从而计算溶液的pH。

(1)根据装置图，乙池中和电源正极连接的C电极为阳极，Fe为阴极，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，阴极的反应式为：2H++2e-═H2↑；溶液中氢氧根离子浓度增大，酚酞变红，故答案为：2H++2e-═H2↑，红；

(2)甲池若用电解原理精炼铜，粗铜做阳极，精铜做阴极，用含铜离子的电解质为电解质溶液；甲池中A为阴极，B为阳极；所以A电极材料为精铜，电极反应为：Cu2++2e-═Cu，B电极为粗铜，Cu-2e-═Cu2+，电解质溶液可以为硫酸铜溶液，通电一段时间后，甲池中阳极上粗铜中的铁、锌、镍等金属失电子，溶液中铜离子得到电子析出铜，所以溶液中原溶质的浓度减小；A极增重12.8g为铜，物质的量==0.2mol，转移电子物质的量为0.4mol；乙池中C电极为阳极，溶液中氯离子失电子生成氯气，阳极电极反应为2Cl--2e-═Cl2↑，阴极电极反应：2H++2e-═H2↑；电池反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑依据电子守恒，生成氯气物质的量0.2mol，反应的氢离子物质的量为0.4mol；标准状况下体积=0.2mol×22.4L/mol=4.48L；依据氢离子减少和氢氧根离子增多相同，溶液中氢氧根离子浓度==1mol/L，所以pH=14，故答案为：阴；Cu2++2e-═Cu；CuSO4；减小；4.48L；14。