Question

17．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2H⁺+2e^-=H₂↑．在X极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红．
②Y电极上的电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，检验该电极反应产物的方法是把湿润的碘化钾淀粉试纸放在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，则：X电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu．
（3）若X、Y都是惰性电极，a是1mol•L^-1盐酸溶液，实验开始10min后，盐酸浓度为0.6mol•L^-1，则反应开始至10min，HCl的反应速率v（HCl）=0.04 mol•L^-1•min^-1．

Answer 1

分析 （1）电解饱和食盐水时，阳极上是氯离子失电子，阴极上是氢离子得电子，氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝；
（2）电解方法精炼粗铜，粗铜做阳极，精铜做阴极，含铜离子的盐溶液做电解质溶液；
（3）根据化学反应速率概念计算V=$\frac{△c}{△t}$计算．

解答 解：（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↑，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，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；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，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，可以用于氯气的检验，
故答案为：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）电解方法精炼粗铜，电解质溶液a选用CuSO₄溶液，阳极Y为粗铜，阴极x为纯铜，铜离子得到电子生成铜，电极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu；故答案为：纯铜，Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）乙装置中X、Y都是惰性电极，a是1mol•L^-1盐酸溶液，实验开始10min后，盐酸溶液浓度为0.6mol•L^-1，则反应开始至10min，盐酸溶液的反应速率=$\frac{1mol/L-0.6mol/L}{10min}$=0.04mol•L^-1•min^-1；
故答案为：0.04 mol•L^-1•min^-1．

点评 本题考查了原电池、电解池原理的分析应用，主要是电极反应，电极产物判断，掌握基础是关键，题目难度中等．