Question

15．如圖所示，甲、乙兩池的電極材料都是鐵棒與碳棒，丙池是電解精煉銅．
（1）甲池中盛有CuSO₄溶液，反應一段時間后，有紅色物質析出的是碳棒，甲池中鐵電極上電極反應式是Fe-2e^-═Fe²⁺．
（2）乙池中盛有飽和NaCl溶液，總反應的化學方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．若往乙池中滴入酚酞試液，Fe電極（填“Fe”或“C”）附近呈現紅色．反應一段時間后，若要使溶液恢復到電解前的狀態，可以向溶液中通入一定量的HCl氣體．
（3）丙池中粗銅電極發生氧化（填“氧化”或“還原”）反應，反應過程中，Cu²⁺的濃度減小（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）甲為原電池，Fe為負極，發生反應：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，據電極反應回答；
（2）電解NaCl溶液生成NaOH、氫氣、氯氣，根據電解原理結合電解質復原的方法來回答；
（3）根據電解精煉銅的原理結合電極反應式進行計算即可．

解答 解：（1）①甲為原電池，Fe為負極，發生Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，所以碳電極上生成紅色物質Cu，鐵電極是負極，該電極上電極反應式是Fe-2e^-═Fe²⁺，
故答案為：碳；Fe-2e^-═Fe²⁺；
（2）電解NaCl溶液生成NaOH、氫氣、氯氣，離子反應為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，若往乙池中滴入酚酞試液，在陰極鐵電極上氫離子放電，氫氧根離子濃度增加，所以陰極區域顯示紅色，應一段時間后，若要使溶液恢復到電解前的狀態，可以向溶液中通入一定量的HCl氣體，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；Fe；HCl氣體；
（3）丙池中粗銅電極是陽極，發生氧化反應，在陽極上是依次是金屬鋅、鐵、鎳、銅放電，但是在陰極上始終是銅離子得電子，所以反應過程中，Cu²⁺的濃度逐漸減小，故答案為：氧化；減小．

點評 本題考查原電池和電解原理，明確工作原理及發生的電極反應是解答的關鍵，注意電極的判斷和電子守恒的應用，題目難度中等．