Question

5．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．
如圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液CuSO₄；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）如要用電解方法精煉粗銅，則X電極的材料是Cu，電極反應(yīng)式是Cu²⁺+2e^-═Cu．
（2）若X、Y都是惰性電極，一段時(shí)間后取出電極，若加入一定質(zhì)量的Cu（OH）₂后的溶液與電解前的溶液完全相同．則寫(xiě)出電解過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)方程式2CuSO₄+2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑．

Answer 1

分析 （1）電解精煉粗銅時(shí)，陽(yáng)極材料為粗銅、陰極材料為純銅，陽(yáng)極上Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上銅離子得電子生成Cu；
（2）根據(jù)“析出什么加入什么”原則知，若加入一定質(zhì)量的Cu（OH）₂后的溶液與電解前的溶液完全相同，說(shuō)明電解過(guò)程中相當(dāng)于析出Cu（OH）₂，改寫(xiě)為CuO．H₂O，相當(dāng)于析出CuO和水，則陰極生成氫氣和Cu、陽(yáng)極上生成氧氣．

解答 解：（1）電解精煉粗銅時(shí)，陽(yáng)極材料為粗銅、陰極材料為純銅，X為陰極，其材料是Cu，陽(yáng)極上Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上銅離子得電子生成Cu，陰極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-═Cu；
故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-═Cu；
（2）根據(jù)“析出什么加入什么”原則知，若加入一定質(zhì)量的Cu（OH）₂后的溶液與電解前的溶液完全相同，說(shuō)明電解過(guò)程中相當(dāng)于析出Cu（OH）₂，改寫(xiě)為CuO．H₂O，相當(dāng)于析出CuO和水，則陰極生成氫氣和Cu、陽(yáng)極上生成氧氣，則電池反應(yīng)式為2CuSO₄+2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑，
故答案為：2CuSO₄+2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，為高頻考點(diǎn)，明確電解精煉粗銅時(shí)電極材料特點(diǎn)、離子放電順序是解本題關(guān)鍵，注意（2）中陰極上不僅生成Cu還生成氫氣，為易錯(cuò)點(diǎn)．