Question

4．課題式研究性學習是培養學生創造思維的良好方法，某研究性學習小組將下列裝置如圖連接，C、D、E、F、X、Y 都是惰性電極．將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色．試回答下列問題：
（1）電源A極的名稱是正極．
（2）甲裝置中電解反應的總化學方程式是2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+H₂SO₄．
（3）寫出乙裝置中F電極的反應式2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-．
（4）欲用丙裝置精煉銅，G電極的材料應該是粗銅，電解液的可選用CuSO₄（填化學式）．
（5）裝置丁中的現象是Y極附近紅褐色變深．

Answer 1

分析 將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色，說明F極生成OH^-，F為陰極，則可知A為正極，B為負極，C、E、G、X為陽極，D、F、H、Y為陰極，
（1）電解飽和食鹽水時，酚酞變紅的極是陰極，陰極和電源負極相連；
（2）電解硫酸銅溶液生成硫酸、銅和氧氣；
（3）F為陰極，生成氫氣；
（4）電解精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，含有銅離子的鹽作電解質；
（5）氫氧化鐵膠粒帶正電荷，向陰極移動．

解答 解：將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色，說明F極生成OH^-，F為陰極，則可知A為正極，B為負極，C、E、G、X為陽極，D、F、H、Y為陰極，
（1）由以上分析可知A是電源的正極，B是原電池的負極，故答案為：正極；
（2）電解硫酸銅溶液生成硫酸、銅和氧氣，電解方程式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+H₂SO₄，故答案為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+H₂SO₄；
（3）F為陰極，生成氫氣電極方程式為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
（4）電解精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，含有銅離子的鹽作電解質即可，故答案為：粗銅；CuSO₄；
（5）根據異性電荷相吸的原理，氫氧化鐵膠體中含有的帶正電荷的粒子會向陰極即Y極移動，所以Y極附近紅褐色變深，故答案為：Y極附近紅褐色變深．

點評 本題考查電解原理，涉及電解和電鍍，正確判斷正負極及陰陽極是解本題關鍵，知道各個電極上發生的反應，會正確書寫電極反應式，題目難度不大．