Question

4．如圖所示裝置，c、d兩極是石墨電極，回答下列問題：
（1）b是負(fù)極，c是陽極；
（2）若電解質(zhì)溶液是CuCl₂，則c、d兩電極的電極反應(yīng)式是c：2Cl^--2e^-=C1₂↑，d：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）若電解質(zhì)溶液是滴有酚酞的Na₂SO₄溶液，在電解過程中除觀察到兩極上產(chǎn)生氣泡外，d極附近溶液出現(xiàn)紅色
（4）若電解質(zhì)溶液是CuSO₄溶液，則c電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是4OH^--4e^-=O₂+2H₂O，隨著電解的進(jìn)行，溶液的pH將減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”、“不變”），電解一段時(shí)間溶液仍為藍(lán)色時(shí)停止電解，d電極增重了6.4g則c電極產(chǎn)生的氣體的體積為（在標(biāo)況下）1.12L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中電流的流向判斷正負(fù)極，電解池中與負(fù)極相連的為陰極，與之間相連的為陽極；
（2）陽極上氯離子失電子生成氯氣，根據(jù)氯氣的氧化性檢驗(yàn)；陰極銅離子得電子生成銅單質(zhì)；
（3）根據(jù)電解滴有酚酞的飽和Na₂SO₄溶液，本質(zhì)是電解水，陽極c生成氧氣，陰極d生成氫氣，剩余氫氧根離子；將直流電源拆除相當(dāng)于氫氧燃料電池，c極為正極氧氣得電子生成氫氧根，據(jù)此分析；
（4）電解質(zhì)溶液是CuSO₄溶液，則c電極為氫氧根失電子生成氧氣，陰極上銅離子放電，電池反應(yīng)式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；根據(jù)得失電子守恒計(jì)算生成氧氣的體積．

解答 解：（1）由圖可知電流從a流向b，則a為電池的正極，b為負(fù)極，c與正極相連，所以c為陽極；故答案為：負(fù)；陽；
（2）陽極上氯離子失電子生成氯氣，其電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=C1₂↑；陰極上銅離子得電子生成銅，其電極反應(yīng)式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：2Cl^--2e^-=C1₂↑；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）電解滴有酚酞的飽和Na₂SO₄溶液，本質(zhì)是電解水，陽極c生成氧氣，陰極d生成氫氣，剩余氫氧根離子，所以d極附近溶液出現(xiàn)紅色；故答案為：d；
（4）電解質(zhì)溶液是CuSO₄溶液，則c電極為氫氧根失電子生成氧氣，反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=O₂+2H₂O，陰極上銅離子放電，電池反應(yīng)式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，所以溶液中氫離子濃度增大，溶液的pH減小，由總反應(yīng)，陽極放出氧氣，陰極析出銅，生成1mol氧氣需要電子為4mol，生成1molCu需要電子為1mol，即每有2mol銅生成，此時(shí)生成1mol氧氣，6.4gCu的物質(zhì)的量為0.1mol，故生成氧氣為0.05mol，那么體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
故答案為：4OH^--4e^-=O₂+2H₂O；減��；1.12．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池與電解池的工作原理，明確離子放電順序、電極反應(yīng)式的書寫即可解答，難度不大．