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14.电解原理在化学工业中有广泛的应用.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NaOH溶液,
①电解池中X极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑;
②Y电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;
③总的电解化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑;
④电解后溶液PH的变化为变大.(变大、不变或变小)
(2)如果用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是纯铜,电极反应是Cu2++2e-=Cu.
②Y电极的材料是粗铜,电极反应是Cu-2e-=Cu2+.(说明:杂质发生的电极反应不必写出)

分析 (1)电解氢氧化钠时,阳极上是氢氧根离子失电子,阴极上是氢离子得电子,相当于电解水,所以电解后溶液中氢氧化钠的浓度增加;
(2)根据电解精炼铜的工作原理知识:电解池的阴极材料是纯铜、阳极材料是粗铜来回答.

解答 解:(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,该电极上氢氧根离子发生失电子的氧化反应,即4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;
③根据两极反应得到:电解的实质相当于电解水,总的电解化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑,故答案为:2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑;
④相当于电解水,电解后溶液中溶剂减少,氢氧化钠的浓度增加,pH增大,即电解后溶液pH变大,故答案为:变大;
(2)①电极反应为:Cu2++2e-=Cu,故答案为:精铜; 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 本题考查学生电解池的工作原理知识,粗铜精炼原理分析,注意知识的归纳和梳理是关键,难度不大.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列乙醇的化学性质不是由羟基决定的是(  )
A.跟金属钠反应
B.在足量氧气中完全燃烧生成CO2和H2O
C.在浓硫酸存在时和乙酸发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水
D.当银或铜存在时跟O2发生反应,生成乙醛和水

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.几种中学化学常见的单质及其化合物相互转化的关系图如下:

可供参考的信息有:
①甲、乙、丙、丁为单质,其余为化合物;
②A是黄铁矿的主要成分(FeS2);
③B气体是引起酸雨的主要物质,H常温下为无色无味的液体,E常用作红色油漆和涂料.
试根据上述信息回答下列问题:
(1)每消耗1mol的A转移的电子为11mol;
(2)F与丁单质也可以化合生成G,试写出该反应的离子方式:Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(3)少量F的饱和溶液与分别滴加到下列物质中,得到三种分散系①、②、③.

试将①、②、③填入下列方框中:

(4)化合物M与H组成元素相同,可以将G氧化为F,且不引进新的离子.试写出M在
酸性环境下将G氧化为F的离子方程式:H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+;
(5)已知丙单质与D的浓溶液按物质的量为1:2恰好反应生成B气体的化学转化式为:丙+D(浓)$\stackrel{△}{→}$B↑+丙的氧化产物+水,则丙在其氧化产物中的化合价为:+4价.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2.NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42-常温下,pH=5的NaHSO4溶液中水的电离程度= pH=9的NH3•H2O中水的电离程度(填“>”、“=”或“<”)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列化学实验操作中,一般情况下不能相互接触的是(  )
A.用胶头滴管向试管滴液体时,滴管尖端与试管内壁
B.过滤操作中,漏斗颈与烧杯内壁
C.分液操作中,分液漏斗颈与烧杯内壁
D.过滤操作中,玻璃棒与三层滤纸

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

19.(1)有溶质的物质的量浓度均为0.2mol•L-1的下列八种溶液①HCl ②H2SO4 ③HClO ④Ba(OH)2 ⑤KOH ⑥NaF ⑦KCl ⑧NH4Cl.这些溶液的pH由小到大的顺序是(填写序号)②①③⑧⑦⑥⑤④.
(2)向饱和FeCl3溶液中加入CaCO3粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,同时还产生的现象有有无色无味气体生成、溶液颜色变深或溶液为红褐色或久置有红褐色沉淀.用离子方程式表示产生上述现象的原因Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O.
(3)在饱和FeCl3溶液中加入一种单质,也会产生类似上述现象的反应,这种单质是AC(填序号).
A.铁    B.铜     C.镁   D.硫.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.在N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0的反应中,下列叙述不正确的是(  )
(1)加压,使正反应速率加快,逆反应速率减慢;平衡向正反应方向移动
(2)升高温度,使正反应速率变慢、逆反应速率加快,平衡向逆反应方向移动
(3)使用催化剂,既加快正、逆反应速率,又有利于平衡向正反应方向移动
(4)温度越低,单位时向内氨的产量越高
(5)增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,反应物的利用率一定提高.
A.只有(1)(2)B.只有(1)(2)(3)C.只有(4)(5)D.全不正确

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.n滴水其质量为m g,则1滴水所含水分子的个数为(NA表示阿伏加德罗常数的值)(  )
A.$\frac{m{N}_{A}}{18n}$B.$\frac{18m{N}_{A}}{n}$C.18mnNAD.$\frac{n{N}_{A}}{18n}$

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.实验室以绿矾(FeSO4•7H2O)为铁源制备补铁剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe].有关物质性质:
甘氨酸(NH2CH2COOH) 柠檬酸 甘氨酸亚铁
 易溶于水,微溶于乙醇、两性化合物 易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性 易溶于水,难溶于乙醇
实验过程:
I.制备FeCO3:将0.10mol绿矾于水中,加入少量铁粉,边搅拌边缓慢加入1.1mol•L-1NH4HCO3溶液200mL.反应结束后过滤并洗涤沉淀.
II.制备(NH2 CH2 COO)2Fe:实验装置如图(夹持和加热仪器已省略),利用A中反应将C中空气排净,再将上述沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,滴入柠檬酸并加热.反应结束后过滤,滤液蒸发浓缩,加入乙醇,过滤、干燥得到产品.

回答下列问题:
(1)实验I中:铁粉的作用是防止二价铁被氧化;生成沉淀的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O.
(2)实验II中:
①装置B中试剂为饱和NaHCO3溶液.
②当C中空气排净后,应停止滴加盐酸,打开止水夹b,关闭止水夹a
③装置D中Ca(OH)2的作用是判断装置中控器是否排尽.
④柠檬酸可调节pH,体系pH与产率的关系如下表:
实验 1 2 3 4 5 6 7 8
 体系pH 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5
 产率/% 65.74 74.96 78.78 83.13 85.57 72.98 62.31 56.68
pH过低使产率下降的原因是H+会与NH2CH2COOH反应;柠檬酸的作用还有bc(填序号).
a.作反应终点指示剂      b.防止二价铁被氧化
c.促进FeCO3溶解        d.作催化剂
⑤乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度,提高产率和纯度.
⑥若产品的质量为m g,则产率为$\frac{m}{20.4}$.
(3)设计实验方案测定产品中二价铁含量(不必描述操作过程的细节):称取一定质量的产品溶于水中,加入适量H2SO4酸化,用KMnO4标准溶液滴定,记录消耗的体积,重复实验2-3次.(已知产品中存在少量三价铁,且仅二价铁可以在酸性条件下被KMnO4、NaC1O或H2O2定量快速氧化.)

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