溶液的温度保持不变
解析:电解精炼铜的电解质溶液一般为用硫酸酸化了的硫酸铜溶液,其中的阳离子是H+和Cu2+。粗铜中Fe、Zn、Ni均有可能放电转化为Fe2+、Zn2+、Ni2+,Fe2+、Zn2+、Ni2+、H+和Cu2+中放电能力Cu2+最强,所以在阴极上放电的只有Cu2+,当有0.020 mol e-转移时阴极质量增加×64 g·mol-1=0.64 g。Ag和Au都不能放电,只是以固态单质的形式沉积于电解槽的底部。Fe、Zn、Ni中,有相对原子质量比Cu大的,也有相对原子质量比Cu小的,且Fe、Zn、Ni的放电能力都强于Cu,首先在阳极上被溶解,因此阳极上放电的不只是铜,阳极质量减少量不固定,电解质溶液的质量也不会保持不变。在电解精炼铜的过程中,能量转化的形式主要是电能转化为化学能,但也有电能转化为热能,电解质溶液的温度肯定会变化。
答案:(1)H+和Cu2+ Cu2++2e-===Cu
(2)①
课后训练
1.用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的( )
A.CuSO4 B.H2O
C.CuO D.CuSO4·5H2O
解析:石墨为惰性电极,电解CuSO4溶液时,阳极发生反应:4OH-―→2H2O+O2↑+4e-,阴极发生反应:2Cu2++4e-―→2Cu,欲使电解液恢复到起始状态,可向溶液中加入适量的CuO。
答案:C
2.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如右图所示的装置。以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )
A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl
B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl
C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl
D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
解析:要使得Cl2被完全吸收,说明Cl2在下端产生,故下端的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑,故下端为电解池的阳极,与阳极相连的b则为原电池的正极,a为负极;总反应为:2H2O+2NaCl\s\up7(电解(电解)H2↑+Cl2↑+2NaOH,生成的Cl2又被NaOH吸收,方程式为Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O,故a为原电池的负极,b为原电池的正极,消毒液的主要成分为NaClO和NaCl。
答案:B
3.下列说法不正确的是( )