Question

如圖所示，某同學(xué)按照圖裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題：
（1）斷開K₁，閉合K₂，a電極為Fe，b電極為Cu，則a電極為

 

極，發(fā)生

 

反應(yīng)，a電極的電極方程式為

 

．
（2）斷開K₂，閉合K₁，a電極為石墨，b電極為Cu，則a電極為

 

極，發(fā)生

 

反應(yīng)，a電極的電極方程式為

 

總電池的離子方程式為

 

（3）斷開K₂，閉合K₁，a電極為Cu，b電極為Cu，則電解過程中，CuSO₄溶液的濃度

 

（填增大、減小或不變），若該同學(xué)想用此裝置精煉銅，則應(yīng)將粗銅置于

 

電極（請?zhí)顚憽癮”或“b”）

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）斷開K₁，閉合K₂，形成裝置為原電池，活潑性強(qiáng)的電解做負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）斷開K₂，閉合K₁，裝置為電解池，與電源正極相連的a為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，與電源負(fù)極相連的b為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，總的電解方程式為鐵與銅離子反應(yīng)生成銅和二價(jià)鐵離子；
（3）斷開K₂，閉合K₁，裝置為電解池，與電源正極相連的a為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，與電源負(fù)極相連的b為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，陽極上銅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上溶液中銅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅；
依據(jù)電解法精煉銅裝置確定粗銅所在電極．

解答： 解：（1）斷開K₁，閉合K₂，形成裝置為原電池，鐵活潑性強(qiáng)于銅，鐵做負(fù)極，所以a為負(fù)極，銅做正極，b為正極，負(fù)極鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
故答案為：負(fù)；氧化；Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）斷開K₂，閉合K₁，裝置為電解池，與電源正極相連的a為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺；電解池總反應(yīng)離子方程式為：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺；
故答案為：陽極；氧化；Fe-2e^-=Fe²⁺；Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺；
（3）斷開K₂，閉合K₁，裝置為電解池，與電源正極相連的a為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu-2e^-=Cu²⁺；與電源負(fù)極相連的b為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，依據(jù)電解過程中各個(gè)電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒，可知陽極上溶解的銅等于陰極上析出的銅，溶液中硫酸銅濃度不變；
電解法精煉銅，粗銅做陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，精銅做陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以粗銅應(yīng)為a極；
故答案為：不變；a．

點(diǎn)評：本題考查了原電池和電解池原理，知道原電池和電解池區(qū)別，知道各個(gè)電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是解題關(guān)鍵，注意電解池的應(yīng)用．