电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流
电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl...
电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则①电解池中X极上的电极反应式为______．②Y电极上的电极反应式为______，③该反应的总反应方程式是：______（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X电极的材料是______，电极反应式是______．②Y电极的材料是______，电极反应式是______．（3）若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为______通过一段时间后，向所得溶液中加入0.2molCu（OH）2粉末，恰好恢复电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为______．（4）若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml，当阳极产生的气体672mL（标准状况下）时，溶液的C（H+）=______（假设电解后溶液体积不变）．
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（1）①和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H++2e-=H2↑，
故答案为：2H++2e-=H2↑；
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl--2e-=Cl2↑，
故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；
③阳极上是氯离子离子失电子，阴极上是氢离子得电子，电解总反应离子方程式为：2Cl-+2H2O═2H2+Cl2↑+2OH-，故答案为：2Cl-+2H2O═2H2+Cl2↑+2OH-；
（2）①电解方法精炼粗铜，X为阴极，电解池的阴极材料是纯铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu，故答案为：纯铜；Cu2++2e-=Cu；
②电解方法精炼粗铜，Y为阳极，电解池的阳极材料是粗铜，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，故答案为：粗铜；Cu-2e-=Cu2+；
（3）若a为CuSO4溶液，则X电极上铜离子放电，当铜离子放电完全后，氢离子再放电，Y电极上氢氧根离子放电，所以电池反应式有2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O
O2↑+2H2↑；通过一段时间后，向所得溶液中加入0.2molCu（OH）2粉末能使溶液恢复原状，相当于加入0.2molCuO、0.2molH2O，所以阴极上析出氢气、Cu，根据原子守恒得n（H2）=n（H2O）=0.2mol，n（CuO）=n（Cu）=0.2mol，
设生成0.2molCu转移电子的物质的量为x、生成0.2mol氢气转移电子的物质的量为y，
2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4转移电子
2mol 4mol
0.2mol x
2mol：4mol=0.2mol：x
x=
=0.4mol
2H2O
O2↑+2H2↑ 转移电子
2mol 4mol
0.2mol y
2mol：4mol=0.2mol：y
y=
=0.4mol，
所以转移电子的物质的量=xmol+ymol=0.4mol+0.4mol=0.8mol；
故答案为：2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O
O2↑+2H2↑；0.8mol；
（4）若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml，阳极上先氯离子放电后氢氧根离子放电，假设阳极上氯离子完全放电，
则生成n（Cl2）=
n（NaCl）=0.02mol，当阳极产生的气体672mL（标准状况下）时，生成气体的物质的量=
=0.03mol＞0.02mol，
在阳极上还有氧气生成，生成氧气的物质的量为0.01mol，阳极上转移电子的物质的量=2n（Cl2）+4n（O2）=0.04mol+0.04mol=0.08mol，
阴极上铜离子完全放电时转移电子的物质的量=2×0.04mol=0.08mol，
所以阴极上氢离子不放电，当阳极上生成氧气时，同时阳极附近有氢离子生成，电池反应式为2Cu2++2H2O
故答案为：2H++2e-=H2↑；
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl--2e-=Cl2↑，
故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；
③阳极上是氯离子离子失电子，阴极上是氢离子得电子，电解总反应离子方程式为：2Cl-+2H2O═2H2+Cl2↑+2OH-，故答案为：2Cl-+2H2O═2H2+Cl2↑+2OH-；
（2）①电解方法精炼粗铜，X为阴极，电解池的阴极材料是纯铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu，故答案为：纯铜；Cu2++2e-=Cu；
②电解方法精炼粗铜，Y为阳极，电解池的阳极材料是粗铜，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，故答案为：粗铜；Cu-2e-=Cu2+；
（3）若a为CuSO4溶液，则X电极上铜离子放电，当铜离子放电完全后，氢离子再放电，Y电极上氢氧根离子放电，所以电池反应式有2CuSO4+2H2O
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设生成0.2molCu转移电子的物质的量为x、生成0.2mol氢气转移电子的物质的量为y，
2CuSO4+2H2O
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2mol 4mol
0.2mol x
2mol：4mol=0.2mol：x
x=
| 4mol×0.2mol |
| 2mol |
2H2O
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2mol 4mol
0.2mol y
2mol：4mol=0.2mol：y
y=
| 4mol×0.2mol |
| 2mol |
所以转移电子的物质的量=xmol+ymol=0.4mol+0.4mol=0.8mol；
故答案为：2CuSO4+2H2O
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（4）若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml，阳极上先氯离子放电后氢氧根离子放电，假设阳极上氯离子完全放电，
则生成n（Cl2）=
| 1 |
| 2 |
| 0.672L |
| 22.4L/mol |
在阳极上还有氧气生成，生成氧气的物质的量为0.01mol，阳极上转移电子的物质的量=2n（Cl2）+4n（O2）=0.04mol+0.04mol=0.08mol，
阴极上铜离子完全放电时转移电子的物质的量=2×0.04mol=0.08mol，
所以阴极上氢离子不放电，当阳极上生成氧气时，同时阳极附近有氢离子生成，电池反应式为2Cu2++2H2O
