Question

4．如图为相互串联的甲乙两个电解池，甲池若为电解精炼铜的装置，请回答：
（1）A极材料和B极材料分别是d．
a．石墨、精铜    b．石墨、粗铜    c．粗铜、精铜    d．精铜、粗铜
（2）电解质溶液为CuSO₄溶液．
（3）若甲槽阴极增重12.8g，则乙槽阴极放出气体在标准状况下的体积为4.48L．
（4）若乙槽剩余液体为400mL，求电解后得到碱液的物质的量浓度1mol/L．

Answer 1

分析 图示是两个串联的电解池，依据电源判断A为阴极，B为阳极，Fe为阴极，C为阳极，
（1）电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极；
（2）电解质溶液为可溶性的铜盐；
（3）甲池是精炼铜，增重12.8g是铜的质量，根据电解反应过程中电极上的电子守恒计算；
（4）依据析出铜的物质的量结合电子守恒计算生成的氢氧化钠的物质的量，来计算浓度．

解答 解：（1）电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为可溶性的铜盐，根据图片知，A是阴极，B是阳极，所以A极材料是纯铜，阴极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为：Cu²⁺+2e^-═Cu，B是阳极，电极材料是粗铜，阳极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为：Cu-2e^-═Cu²⁺，
故答案为：d；
（2）电解精炼Cu时，电解质一般用可溶性的硫酸铜溶，故答案为：CuSO₄溶液；
（3）串联电路中转移电子相等，若甲槽阴极增重12.8g，由电极方程式Cu²⁺+2e^-═Cu可知，阴极上得到电子的物质的量=$\frac{12.8g}{64g/mol}$，乙槽中阴极上氢离子放电生成氢气，根据转移电子相等得，则乙槽阴极电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，放出气体在标准状况下的体积=$\frac{0.4mol}{2}$=4.48L，
故答案为：4.48L；
（4）依据析出铜的物质的量为0.2mol，电子转移为0.4mol，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑；减少氢离子物质的量为0.4mol，溶液中增多氢氧根离子物质的量为0.4mol，常温下若乙槽剩余液体为400mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为1mol/L，
故答案为：1mol/L．

点评 本题考查了电解池原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确阴阳极上发生的反应是解本题关键，再结合转移电子相等分析解答，难度不大．