Question

電化學在工業生產中有廣泛應用．
（1）如圖所示裝置中，兩玻璃管及燒杯中是滴有酚酞的NaCl飽和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）為多孔石墨電極．
①電解NaCl飽和溶液的化學方程式為

2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．
②接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成．則電極C（Ⅰ）是

陰

（填“陽”或“陰”） 極；檢驗C（Ⅱ）電極反應所得氣體產物的方法和現象是

濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在玻璃管口，試紙變藍

．
③一段時間后（玻璃管中液面未脫離電極），斷開S₁，則C（Ⅰ）、C（Ⅱ）兩玻璃管內氣體的體積V（Ⅰ）、V（Ⅱ）的關系是：V（Ⅰ）

＞

 V（Ⅱ）（填“＞”、“=”或“＜”）．斷開S₁接通S₂，電流表的指針發生偏轉，此時電極C（Ⅱ） 是

正

（填“正”或“負”） 極；C（Ⅰ） 的電極反應是：

H₂-2e^-+2OH^-=2 H₂O

．
（2）若用此裝置精煉粗銅，斷開S₂，接通S₁，電解液選用CuSO₄溶液，當電路中有0.04mol電子通過時，陰極增重

1.28

 g．

Answer 1

分析：（1）電解飽和食鹽水，陽極發生氧化反應，電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極發生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液變紅，應為陰極，C（Ⅱ）電極為陽極；斷開S₁接通S₂，電流表的指針發生偏轉，形成原電池，該原電池反應中的還原劑H₂在負極上發生氧化反應，富集H₂的C（Ⅰ）為負極，負極電極反應式為H₂+2OH^-=2e^-+2H₂O；富集氧化劑Cl₂的C（Ⅱ）為正極，正極電極反應式為Cl₂+2e^-=2Cl^-；
（2）若用此裝置精煉粗銅，斷開S₂，接通S₁，陰極反應為Cu²⁺+2e^-=Cu，結合電極方程式計算．

解答：解：（1）①電解飽和食鹽水，陽極發生氧化反應，電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極發生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，反應的總方程式為
2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
②接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液變紅，應為陰極，C（Ⅱ）電極為陽極，陽極反應為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，生成氯氣，可氧化碘化鉀生成碘，試紙變藍，
故答案為：陰；濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在玻璃管口，試紙變藍；
③一段時間后（玻璃管中液面未脫離電極），斷開S₁，則C（Ⅰ）、C（Ⅱ）兩玻璃管內氣體的體積分別為氫氣和氯氣，由于氯氣微溶于水且與水反應，則氯氣的體積較小，斷開S₁接通S₂，電流表的指針發生偏轉，形成原電池，該原電池反應中的還原劑H₂在負極上發生氧化反應，富集H₂的C（Ⅰ）為負極，負極電極反應式為H₂+2OH^-=2e^-+2H₂O；富集氧化劑Cl₂的C（Ⅱ）為正極，正極電極反應式為Cl₂+2e^-=2Cl^-，
故答案為：＞；正； H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）若用此裝置精煉粗銅，斷開S₂，接通S₁，陰極反應為Cu²⁺+2e^-=Cu，當電路中有0.04mol電子通過時，應生成Cu 0.02mol，質量為1.28g，
故答案為：1.28．

點評：本題綜合考查電解原理，側重于原電池和電解池的綜合應用，注意把握電極方程式的書寫，根據反應現象判斷電池的電極為解答該題的關鍵，題目難度中等．