Question

太阳能电池可用做电解的电源(如图)。

(1)若c、d均为惰性电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，电解过程中，c极先无气体产生，后又生成气体，则c极为________极，在电解过程中，溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)，停止电解后，为使溶液恢复至原溶液应加入适量的________。

(2)若c、d均为铜电极，电解质溶液为氯化钠溶液，则电解时，溶液中氯离子的物质的量将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)若用石墨、铁作电极材料，可组装成一个简易污水处理装置。其原理是：加入试剂调节污水的pH在5.0～6.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用。该装置中，阴极的电极反应式为_______________________________________；

阳极区生成的有色沉淀是________。

Answer

(1)阴 减小 CuO和H2O[或Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3]

(2)不变

(3)2H＋＋2e－=H2↑ Fe(OH)2

【解析】 (1)用惰性电极电解硫酸铜溶液，c极上先无气体生成，后产生气体，说明c极为阴极(先生成Cu，后生成H2)，电解CuSO4溶液最终生成H2SO4，溶液的pH减小。电解过程分两个阶段：第一阶段，阴极生成Cu，阳极生成O2，溶液中减少的相当于CuO；第二阶段，阴极生成H2，阳极生成O2，溶液中减少的相当于H2O。

(2)若c、d为铜电极时，阳极：Cu－2e－=Cu2＋，电解质溶液中Cl－不放电，故其物质的量不变。

(3)若用石墨、铁作电极材料，阴极产生气体，阴极发生的反应只能是2H＋＋

2e－=H2↑，阳极生成有色沉淀，则阳极为铁放电，Fe－2e－=Fe2＋，该有色沉淀是Fe(OH)2。