Question

有如图所示装置：
（1）装置A中b为

 

极，电极反应式为

 

，a极反应式为

 

；
（2）装置B中C为

 

极，电极反应式为

 

．
（3）当铁电极的质量变化为12.8g时，a极上消耗O₂在标准状况下的体积为

 

L．
（4）若将装置B中的CuSO₄溶液更换为100mL滴有酚酞的饱和NaCl溶液，电解一段时间后

 

极附近颜色变红，当装置A中消耗0.05mol氢气时，装置B中溶液的pH为

 

．
（5）若将装置B改为电解精炼铜，则粗铜作

 

极，另一极反应为

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）A为燃料电池，通入氢气的一极为负极，
（2）B为电解池，与原电池正极相连的为阳极；
（3）根据电极反应中电子守恒计算；
（4）电解饱和NaCl溶液时阴极生成氢氧根离子，根据电解方程求出氢氧根离子的浓度，再求PH；
（5）电解精炼铜是粗铜作阳极，阴极上铜离子得电子．

解答： 解：（1）A为燃料电池，通入氢气的一极为负极，所以b为负极，氢气在负极上失电子生成水，其电极反应式为：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，a为正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，其电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，
故答案为：负；2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）B为电解池，与原电池正极相连的为阳极，则C为阳极，电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，
故答案为：阳；4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（3）Fe电极的反应为：Cu²⁺+=Cu，则Fe电极生成的铜的物质的量为n（Cu）=

12.8g

64g/mol

=0.2mol，转移的电子为0.4mol，a极反应式为，O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，则消耗的氧气为0.1mol，即2.24L，
故答案为：2.24；
（4）电解饱和NaCl溶液时阴极生成氢氧根离子，所以阴极变红色，当装置A中消耗0.05mol氢气时转移电子0.1mol，B中阴极的电极方程式为：4H₂O-4e^-=2H₂↑+4OH^-，根据电子守恒可知，B中生成的氢氧根离子为0.1mol，则c（OH^-）=

0.1mol

0.1L

=1mol/L，所以c（H⁺）=10^-14mol/L，则溶液的pH=14，
故答案为：14；
（5）电解精炼铜是粗铜作阳极，阴极上铜离子得电子，则阴极的电极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：阳；Cu²⁺+2e^-=Cu．

点评：本题考查电解池原理，正确推断原电池正负极是解本题的关键，难点是计算溶液的pH，根据电荷守恒和电极反应式中反应物的关系来分析解答即可．