电解原理在化学工业中有广泛应用.如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是100mL饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
①电解池中X极上的电极反应式为______.
②Y电极上的电极反应式为______,
③一段时间后,在阴极得到112mL标准状况下的气体,此时溶液的pH为______.
(溶液体积变化忽略不计)
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是______,电极反应式是______.
②Y电极的材料是______,电极反应式是______.(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
解题思路:(1)电解饱和食盐水时,由电源可知,X为阴极,Y为阳极,阳极上是氯离子失电子,阴极上是氢离子得电子;(2)根据电解精炼铜的工作原理知识来回答.
(1)①和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-=H2↑,
故答案为:2H++2e-=H2↑;
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;
③由2NaOH~H2↑,阴极得到112mL标准状况下的气体,则n(OH-)=[0.112L/22.4L/mol]×2=0.01mol,
c(OH-)=[0.01mol/0.1L]=0.1mol/L,所以pH=13,
故答案为:13;
(2)①电解方法精炼粗铜,电解池的阴极材料是纯铜,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,故答案为:纯铜;Cu2++2e-=Cu;
②电解方法精炼粗铜,电解池的阳极材料是粗铜,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,故答案为:粗铜;Cu-2e-=Cu2+.
点评:
本题考点: 电解原理.
考点点评: 本题考查学生电解池的工作原理知识,明确图中电源的正负极确定电解池的阴阳极是解答的关键,并熟悉电极反应及离子的放电顺序来解答,题目难度中等.
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