Question

电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，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                                  。在X极附近观察到的现象是                                         。
②Y电极上的电极反应式为                                       ，检验该电极反应产物的方法是                                                                                 。
（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                            。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

Answer 1

（1） ① 2H⁺＋2e^-＝H₂↑ ； 放出气体，溶液变红。
② 2Cl ^– －2e^-＝Cl₂ ↑；把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
（2）① 纯铜      Cu²⁺＋2e^-＝Cu  ② 粗铜       Cu －2e^-＝Cu²⁺

解析试题分析：（1）①根据装置图可知，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，电极反应式为2H⁺+2e^-＝H₂↑；由于溶液中氢离子放电，导致阴极周围水的电离平衡被破坏，从而使得阴极周围溶液中OH^－浓度大于H^＋浓度，所以显碱性，所以在X极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红。
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，电极反应式为2Cl^--2e^-＝Cl₂↑。由于氯气具有强氧化性，能把碘化钾氧化生成单质碘，据此可以检验氯气，即检验该电极反应产物的方法是把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
（2）①电解方法精炼粗铜，电解池的阴极材料是纯铜，发生还原反应，即阴极电极反应为：Cu²⁺+2e^-＝Cu。
②电解方法精炼粗铜，电解池的阳极材料是粗铜，发生氧化反应，即阳极电极反应为：Cu-2e^-＝Cu²⁺。
考点：考查电解原理的应用、粗铜精炼、氯气以及溶液酸碱性的检验