Question

【題目】電解原理在化學工業中有廣泛的應用。如圖所示為一電解池裝置，U形管內裝有電解液c，A、B是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。

(1)若A、B都是惰性電極，電解質溶液c是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在U形管兩邊各滴入幾滴酚酞試劑，試判斷：

①a電極是_____極(填“正”或“負”)，B電極是_____極(填“陰”或“陽”)；

②A電極產生的氣體為________，B電極上的電極反應式為______________；

③檢驗A電極上產物的方法是：_________________。

(2)若圖示裝置為用惰性電極電解CuSO4溶液的裝置，其中陰極上析出Cu的質量為3.2 g，常溫下，若將電解后的溶液稀釋至1 L，則溶液的pH約為________。

Answer 1

【答案】正 陰 Cl2 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 把濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在A電極附近，試紙變藍，則證明A電極上的產物為氯氣 1

【解析】

1）①由電流流向可知，和電源的正極相連的電極A極是陽極，和電源的負極相連的電極B極是陰極，該a為；答案：正極，陰極。
②A電極為陽極，溶液中氯離子發生失電子的氧化反應，即2Cl--2e-=Cl2↑，B電極為電解池的陰極，電極上水分子發生得電子的還原反應，即2H2O+2e-=H2↑+2OH-；答案：Cl2 ；2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。
③檢驗氯氣的方法是把濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在A電極附近，試紙變藍，則證明A電極上的產物為氯氣；答案：把濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在A電極附近，試紙變藍，則證明A電極上的產物為氯氣 。
（2）用惰性電極電解CuSO4時，陽極反應式為：2H2O-4e-=4H++O2↑，陰極反應式為：Cu2++2e-=Cu，根據電子守恒可知：n(O2)=1/2n(Cu)=1/2×3.2g/64gmol-1=0.025mol，即標準情況下V(O2)=0.56L，根據2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4，可知，電解后溶液中n(H+)=4n(O2)=0.1mol，所以c(H+)=0.1mol/L，pH=1。