Question

9．如图为以惰性电极进行电解：
（1）写出A、B、C、D各电极上的电极方程式：
ACu²⁺+2e^-═CuB2Cl^--2e^-=Cl₂↑CAg⁺+e^-═AgD4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑
（2）若电解后A电极的质量增重6.4g，则D电极产生气体1.12L（标准状况）
（3）若把图左烧杯变为是精炼铜的装置，则A为精铜，B为粗铜；若把图右烧杯变为是铁上镀铜的装置，则C为铁片，D为铜片（A、B、C、D都填电极材料），电解质溶液为硫酸铜溶液．

Answer 1

分析 （1）左、右两个装置都是电解池，左侧装置，A连接电源的负极，为阴极，发生还原反应，Cu²⁺放电生成Cu，B连接电源的正极，为阳极，发生氧化反应，Cl^-放电生成Cl₂，阴、阳电极反应式之和为总反应式；右侧装置，C连接电源的负极，为阴极，发生还原反应，Ag⁺放电生成Ag，D连接电源的正极，为阳极，发生氧化反应，水放电生成O₂与H⁺，阴、阳电极反应式之和为总反应式；
（2）根据A、D的电极反应式结合得失电子守恒进行计算；
（3）精炼铜时用精铜为阴极，粗铜为阳极；铁上镀铜，用铜作阳极，铁作阴极，含铜离子的溶液为电解质溶液，据此分析解答．

解答 解：（1）左、右两个装置都是电解池，左侧装置，A连接电源的负极，为阴极，发生还原反应，Cu²⁺放电生成Cu，阴极电极反应式为Cu²⁺+2e^-═Cu，B连接电源的正极，为阳极，发生氧化反应，Cl^-放电生成Cl₂，阳极电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，右侧装置，C连接电源的负极，为阴极，发生还原反应，Ag⁺放电生成Ag，阴极电极反应式为4Ag⁺+4e^-═4Ag，D连接电源的正极，为阳极，发生氧化反应，水放电生成O₂与H⁺，阳极电极反应式为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，
故答案为：Cu²⁺+2e^-═Cu；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；Ag⁺+e^-═Ag；4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑．
（2）A的反应式为Cu²⁺+2e^-═Cu，则A电极的质量增重6.4g即转移电子数为$\frac{6.4g}{64g/mol}$×2=0.2mol，又D的电极反应式为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，所以D电极产生气体为$\frac{0.2mol}{4}$×22.4L/mol=1.12L；故答案为：1.12；
（3）因为精炼铜时用精铜为阴极，粗铜为阳极，所以左烧杯A为阴极为精铜，B为阳极为粗铜；铁上镀铜，用铜作阳极，铁作阴极，含铜离子的溶液为电解质溶液，所以右烧杯变为是铁上镀铜，C为阴极为铁片，D为阳极为铜片，硫酸铜溶液作电解质，故答案为：精铜，粗铜，铁片，铜片，硫酸铜溶液．

点评 本题考查电解原理及其精炼铜、电镀的具体应用，难度不大，掌握离子放电顺序是关键，根据电子转移守恒计算电极产物的物质的量．