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 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