Question

如图所示，外接电源为Zn-MnO₂干电池，甲乙为相互串联的两个电解池，请回答：
（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，B极的材料是

 

．A电极反应式为

 

．
（2）乙池中若滴入少量酚酞试液，开始一段时间后，Fe极附近呈

 

色．
（3）Zn-MnO₂干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液．该电池的负极材料是

 

．
（4）若ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液中含有杂质Cu²⁺，会加速某电极的腐蚀．欲除去Cu²⁺，最好选用下列试剂中的

 

（填代号），调节溶液的pH为7，则此时溶液中Cu²⁺的浓度为

 

．（已知K_sp[Cu（OH）₂]为2.2×10^-20）
A、NaOH              B、Zn　　　     　C、Fe          D、K₂CO₃
（5）由于ZnCl₂溶液蒸干灼烧后得不到ZnCl₂固体，所以工业上往往用ZnCl₂?3H₂O和SOCl₂混合后共热来制取无水氯化锌，写出该种制法可行的原因：

 

（已知：SOCl₂与水剧烈反应：SOCl₂+H₂O=2HCl+SO₂↑）
（5）MnO₂的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO₄溶液．阴极的电极反应式是

 

．若电解电路中通过2mol电子，MnO₂的理论产量为

 

g．
（已知：相对原子质量 Mn-55  O-16）

Answer 1

考点：电解原理,盐类水解的原理,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：

分析：（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，电解精炼时粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为可溶性的铜盐；
（2）乙池中，铁作阴极，阴极上氢离子放电，同时还有氢氧化钠生成，酚酞试液遇碱变红色；
（3）原电池中，易失电子的金属作负极，放电时，电子从负极沿导线流向正极；
（4）加入的物质能除去铜离子且不引进新的杂质离子；据K_sp[Cu（OH）₂]为2.2×10^-20计算；
（5）SOCl₂与水反应，生成HCl，从而抑制了ZnCl₂水解，可以制取无水氯化锌；
（6）电解酸化的MnSO₄溶液时，根据离子的放电顺序，阴极上首先放电的是H⁺，电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，阳极反应式为：MnSO₄-2e^-+2H₂O═MnO₂+SO₄^2-+4H⁺，若电路中通过2mol电子产生1molMnO₂，质量为87g．

解答： 解：（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，粗铜作阳极，B是阳极，所以B的材料是粗铜，A是阴极，为纯铜，A电极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为：Cu²⁺+2e^-═Cu，电解质溶液是可溶性铜盐CuSO₄溶液（CuCl₂溶液），
故答案为：粗铜；Cu²⁺+2e^-═Cu；
（2）乙池中，铁作阴极，阴极上氢离子放电，同时还有氢氧化钠生成，酚酞试液遇碱变红色，所以铁电极附近呈红色，故答案为：红；
（3）Zn-MnO₂干电池中，锌作负极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，故答案为：Zn（或锌）；
（4）锌比铜活泼，能置换出铜，反应为Zn+Cu²⁺═Zn²⁺+Cu，锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀，除杂时既能除去杂质又不能引进新的杂质离子，只有B符合；K_sp[Cu（OH）₂]为2.2×10^-20=c（Cu²⁺）×（1.0×10^-7）²，c（Cu²⁺）=2.2×10^-6 mol/L，
故答案为：B； 2.2×10^-6 mol/L；
（5）SOCl₂与水反应，生成HCl，从而抑制了ZnCl₂水解，可以制取无水氯化锌，故答案为：SOCl₂与水反应，生成HCl，从而抑制了ZnCl₂水解；
（6）阴极上得电子，发生还原反应，H⁺得电子生成氢气，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，因为MnSO₄～MnO₂～2 e^-，通过2mol电子产生1molMnO₂，其质量为87g，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；87．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，涉及电极材料的选取、除杂、物质的量的计算等知识点，综合性较强，同时考查学生综合知识运用能力，难度中等．