Question

4．如圖為相互串聯的甲乙兩個電解池，甲池若為電解精煉銅的裝置，請回答：
（1）A極材料和B極材料分別是d．
a．石墨、精銅    b．石墨、粗銅    c．粗銅、精銅    d．精銅、粗銅
（2）電解質溶液為CuSO₄溶液．
（3）若甲槽陰極增重12.8g，則乙槽陰極放出氣體在標準狀況下的體積為4.48L．
（4）若乙槽剩余液體為400mL，求電解后得到堿液的物質的量濃度1mol/L．

Answer 1

分析 圖示是兩個串聯的電解池，依據電源判斷A為陰極，B為陽極，Fe為陰極，C為陽極，
（1）電解精煉粗銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極；
（2）電解質溶液為可溶性的銅鹽；
（3）甲池是精煉銅，增重12.8g是銅的質量，根據電解反應過程中電極上的電子守恒計算；
（4）依據析出銅的物質的量結合電子守恒計算生成的氫氧化鈉的物質的量，來計算濃度．

解答 解：（1）電解精煉粗銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，電解質溶液為可溶性的銅鹽，根據圖片知，A是陰極，B是陽極，所以A極材料是純銅，陰極上銅離子得電子發生還原反應，電極反應式為：Cu²⁺+2e^-═Cu，B是陽極，電極材料是粗銅，陽極上銅失電子發生氧化反應，電極反應式為：Cu-2e^-═Cu²⁺，
故答案為：d；
（2）電解精煉Cu時，電解質一般用可溶性的硫酸銅溶，故答案為：CuSO₄溶液；
（3）串聯電路中轉移電子相等，若甲槽陰極增重12.8g，由電極方程式Cu²⁺+2e^-═Cu可知，陰極上得到電子的物質的量=$\frac{12.8g}{64g/mol}$，乙槽中陰極上氫離子放電生成氫氣，根據轉移電子相等得，則乙槽陰極電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，放出氣體在標準狀況下的體積=$\frac{0.4mol}{2}$=4.48L，
故答案為：4.48L；
（4）依據析出銅的物質的量為0.2mol，電子轉移為0.4mol，電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑；減少氫離子物質的量為0.4mol，溶液中增多氫氧根離子物質的量為0.4mol，常溫下若乙槽剩余液體為400mL，則電解后得到堿液的物質的量濃度為1mol/L，
故答案為：1mol/L．

點評 本題考查了電解池原理，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，明確陰陽極上發生的反應是解本題關鍵，再結合轉移電子相等分析解答，難度不大．