Question

电化学在工业生产中有广泛应用．
（1）如图所示装置中，两玻璃管及烧杯中是滴有酚酞的NaCl饱和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极．
①电解NaCl饱和溶液的化学方程式为

2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．
②接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成．则电极C（Ⅰ）是

阴

（填“阳”或“阴”） 极；检验C（Ⅱ）电极反应所得气体产物的方法和现象是

湿润的碘化钾淀粉试纸放在玻璃管口，试纸变蓝

．
③一段时间后（玻璃管中液面未脱离电极），断开S₁，则C（Ⅰ）、C（Ⅱ）两玻璃管内气体的体积V（Ⅰ）、V（Ⅱ）的关系是：V（Ⅰ）

＞

 V（Ⅱ）（填“＞”、“=”或“＜”）．断开S₁接通S₂，电流表的指针发生偏转，此时电极C（Ⅱ） 是

正

（填“正”或“负”） 极；C（Ⅰ） 的电极反应是：

H₂-2e^-+2OH^-=2 H₂O

．
（2）若用此装置精炼粗铜，断开S₂，接通S₁，电解液选用CuSO₄溶液，当电路中有0.04mol电子通过时，阴极增重

1.28

 g．

Answer 1

分析：（1）电解饱和食盐水，阳极发生氧化反应，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液变红，应为阴极，C（Ⅱ）电极为阳极；断开S₁接通S₂，电流表的指针发生偏转，形成原电池，该原电池反应中的还原剂H₂在负极上发生氧化反应，富集H₂的C（Ⅰ）为负极，负极电极反应式为H₂+2OH^-=2e^-+2H₂O；富集氧化剂Cl₂的C（Ⅱ）为正极，正极电极反应式为Cl₂+2e^-=2Cl^-；
（2）若用此装置精炼粗铜，断开S₂，接通S₁，阴极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，结合电极方程式计算．

解答：解：（1）①电解饱和食盐水，阳极发生氧化反应，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，反应的总方程式为
2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
②接通S₁后，C（Ⅰ）附近溶液变红，应为阴极，C（Ⅱ）电极为阳极，阳极反应为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，生成氯气，可氧化碘化钾生成碘，试纸变蓝，
故答案为：阴；湿润的碘化钾淀粉试纸放在玻璃管口，试纸变蓝；
③一段时间后（玻璃管中液面未脱离电极），断开S₁，则C（Ⅰ）、C（Ⅱ）两玻璃管内气体的体积分别为氢气和氯气，由于氯气微溶于水且与水反应，则氯气的体积较小，断开S₁接通S₂，电流表的指针发生偏转，形成原电池，该原电池反应中的还原剂H₂在负极上发生氧化反应，富集H₂的C（Ⅰ）为负极，负极电极反应式为H₂+2OH^-=2e^-+2H₂O；富集氧化剂Cl₂的C（Ⅱ）为正极，正极电极反应式为Cl₂+2e^-=2Cl^-，
故答案为：＞；正； H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）若用此装置精炼粗铜，断开S₂，接通S₁，阴极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，当电路中有0.04mol电子通过时，应生成Cu 0.02mol，质量为1.28g，
故答案为：1.28．

点评：本题综合考查电解原理，侧重于原电池和电解池的综合应用，注意把握电极方程式的书写，根据反应现象判断电池的电极为解答该题的关键，题目难度中等．