Question

7．电解原理在化学工业中有广泛应用．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溶液，在X极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红；则电解池中X极上的电极反应为：2H⁺+2e^-═H₂↑（2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-）．Y电极上的电极反应式是2Cl^--2e^-═Cl₂↑，检验该电极反应产物的方法是：把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色．
（2）如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则X电极的材料是纯铜；电极反应式是Cu²⁺+2e^-═Cu；Y电极的材料是粗铜．

Answer 1

分析 （1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，Y电极上氯离子放电生成氯气，X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子，氯气具有强氧化性遇到湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色；
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，阳极应该是粗铜、阴极是纯铜，则X电极是纯铜、Y电极是粗铜，阴极上铜离子放电，阳极是铜失电子被氧化成铜离子进入溶液中．

解答 解：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，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↑（2H₂O+2e-=H₂↑+2OH-），所以该电极附近氢氧根浓度增大，碱性增强，滴入几滴酚酞试液会变红，在X极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红，Y电极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，检验该电极反应产物的方法是把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色，
故答案为：放出气体，溶液变红； 2H⁺+2e^-═H₂↑（2H₂O+2e-=H₂↑+2OH-）；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色；
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，阳极应该是粗铜、阴极是纯铜，则与电源负极相连的阴极X是纯铜，阴极是铜离子放电，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，与电源正极相连的阳极Y是粗铜，阳极发生反应为：Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案为：纯铜； Cu²⁺+2e^-=Cu；粗铜．

点评 本题考查原电池原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，本题涉及电极反应式的书写等知识点，注意离子放电顺序及电极反应式的书写，题目难度不大．