Question

【題目】電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．圖1表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在U形管兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則： ①X是極（填“陰”或“陽(yáng)”），X極逸出（填“黃綠色”或“無(wú)色”）氣體，同時(shí)X極附近溶液呈色．
②電解池中Y極上的電極反應(yīng)式為 ． X極上的電極反應(yīng)式為 ．
（2）如要進(jìn)行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉（得到純銅），電解液a選用CuSO4溶液，則： ①Y電極的材料是（填“粗銅”或“純銅”）．
②X電極的電極反應(yīng)式是 ．
③下列說(shuō)法正確的是 ．
a．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
b．在電解精煉過(guò)程中，電解液中伴隨有Al3+、Zn2+產(chǎn)生
c．溶液中Cu2+向陽(yáng)極移動(dòng)
d．利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬
（3）利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可制備CuSO4 ， 若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為電解池，其電解質(zhì)溶液需用 ， 陽(yáng)極材料是用 ， 陰極電極反應(yīng)式為

Answer 1

【答案】
（1）陰；無(wú)色；紅；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；2H++2e﹣=H2↑
（2）粗銅；Cu2++2e﹣=Cu；bd
（3）硫酸溶液；銅；O2+4H++4e﹣=2H2O
【解析】解：（1）①若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，和電源的負(fù)極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H++2e﹣=H2↑，所以該電極附近氫氧根濃度增大，堿性增強(qiáng)，滴入幾滴酚酞試液會(huì)變紅， 所以答案是：陰；無(wú)色；紅；②Y電極與電源正極相連為陽(yáng)極，氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，X電極與電源負(fù)極相連為陰極，氫離子放電，電極反應(yīng)式為2H++2e﹣=H2↑，
所以答案是：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；2H++2e﹣=H2↑；（2）①電解精煉中，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，Y電極與電源正極相連為陽(yáng)極，所以Y電極的材料是粗銅，所以答案是：粗銅；②X電極與電源負(fù)極相連為陰極，電極反應(yīng)式是Cu2++2e﹣=Cu，所以答案是：Cu2++2e﹣=Cu；③a．電能不能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，還有部分轉(zhuǎn)化為熱能，故錯(cuò)誤；
b．在電解精煉過(guò)程中，陽(yáng)極上為活潑金屬放電，所以電解液中伴隨有Al3+、Zn2+產(chǎn)生，故正確；
c．溶液中Cu2+向陰極移動(dòng)，故錯(cuò)誤；
d．在陽(yáng)極的底部可回收不活潑金屬，如Ag、Pt、Au，故正確；
故選bd；（3）該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，所以只能設(shè)計(jì)成電解池，失電子的金屬作陽(yáng)極，反應(yīng)方程式中溶液為電解質(zhì)溶液，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為電解池，其電解質(zhì)溶液需用稀硫酸，陽(yáng)極材料是用銅，陰極電極反應(yīng)式為O2+4H++4e﹣=2H2O，
所以答案是：硫酸溶液；銅；O2+4H++4e﹣=2H2O．