Question

高中化学求解

求此题详细解析，完全不会，谢谢

Answer 1

首先这是一个电解池，负极连的阴极，正极接的阳极，电解池中，阴极电极是被保护，很明显这个题中Cu是阴极被保护，石墨是阳极，但石墨是惰性电极，所以这个电解池电解的是溶液，具体如图

追问

我主要是A选项和D选项不会，您的答案A和D完全看不懂唉，D选项相对原子质量怎么算的啊。。

加氧化铜消耗氢离子，可是怎么知道ph是否能升高到4呢

Answer 2

这是关于电解池的基础知识问题，首先要理解电解池的相关知识：
⑴两个电极：阴极和阳极，与电源负极相连的是阴极，发生还原反应，阳离子在这个电极得电子（也叫放电）被还原，阳离子放电顺序是：Ag+>Fe3+（还原产物Fe2+）>Cu2+>H+，与电源正极相连的是阳极，发生氧化反应，如果是惰性电极（石墨或铂电极），阴离子在阳极失电子被氧化，阴离子放电顺序是：Cl->OH->含氧酸根，氧化产物是Cl-→Cl2；OH-→O2（这两种最常用，其他不用考虑）。
⑵惰性电极电解规律（电极反应在下面基础知识（5）中找）
①电解水：电解质代表物硫酸、氢氧化钠、硫酸钠。
②电解电解质：电解质代表物盐酸、氯化铜。
③电解电解质+水→碱+H2：电解质代表物氯化钠。
④电解电解质+水→酸+O2：电解质代表物硝酸银、硫酸铜。
⑶了解电解原理的应用：氯碱工业、电镀、精炼铜。
⑷电解池中电流方向、阳离子移动方向一致；电子、阴离子移动方向一致。
⑸惰性电极电解电极反应式：
阳极：①4Ag++4e-=4Ag ②2Cu2++4e-=2Cu ③2H++2e-=H2。
阴极：④2Cl--2e-=Cl2↑ ⑤4OH--4e-=2H2O+O2↑
以上这些基础知识是解决电解池问题的关键。
题干中提供信息：要测铜的相对原子质量，Fe3+、Cu2+水解的PH大小，黑色粉末、阳极产生气体体积、电极增重等。通过这些信息可知，加入黑色粉末（氧化铜不增添杂质），目的是调整溶液PH使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，分离出Fe3+。这样电解池的电解质就是硫酸铜，因此，本题就是电解硫酸铜溶液，电解类型④。
A、黑色粉末是氧化铜
B、铜电极连负极
C、电极反应很容易判断吧
D、这个麻烦一点，构造关系式即可计算。2Cu→O2即可解答。

Answer 3

追问

为什么要加氧化铜除杂呢

硫酸铁在水里水解，三价铁也会与氢氧根生成氢氧化铁沉淀，杂质自然就没了

题干条件的ph4到5的溶液，二价铜几乎不水解，三价铁几乎完全水解，这题干好奇怪，硫酸铜不是本来就水解啊

追答

是的，加氧化铜除铁的好处在于，除铁的同时不会增加新的杂质。

硫酸铜会水解，只是在酸性条件下水解程度比较小 。

追问

那这题大概就是加氧化铜，使其ph上升到4到5之间，fe3+完全水解，再与氢氧根形成沉淀

可是又是怎么确定的ph一定能上升到刚好4到5之间的呢？

B选项为什么错误呢，如上面发的图，这样写感觉也对啊，，，如果cu是阳极也能写出来，如果cu是阴极也能感觉也行，怎么弄呢？

追答

1、一定会升到4-5这个无需探讨，题目说了就是题目最大。

2、要电解硫酸铜，如果铜级做阳极，反应就不会产生气体了。

追问

铜级做阳极，可以产生氧气啊，上面图里不是写了吗

追答

活泼金属做阳极，活泼金属失去电子变成铜离子。阴极铜离子得电子变成铜单质。这样就是电镀，没有气体产生