Question

电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，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极上的电极反应是______________。在X极附近观察到的现象是______________________________。

②Y电极上的电极反应式是______________。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）

③假若电路中有0.04摩尔电子通过时，阴极增重________克。

Answer

2H+ + 2e - = H2↑ 放出气体，溶液变红 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 纯铜 Cu2+ + 2e - = Cu 粗铜 Cu - 2e - = Cu2+ 1.28

【解析】（1）①用惰性电极电解饱和NaCl溶液，X是电解的阴极，反应是2H+ + 2e - = H2↑，水电离的氢离子被反应，剩余氢氧根离子，所以显碱性，溶液变红。

②Y电极是电解的阳极，反应是2Cl - - 2e - = Cl2 ↑，检验氯气的常用试剂是湿润的淀粉碘化钾试纸，观察的现象是试纸会变蓝。

（2）电解精炼时，应该将纯度低的金属为阳极，纯度高的金属为阴极，含有该金属阳离子的溶液为电解液。所以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，电极反应式是Cu - 2e - = Cu2+。若电路中有0.04mol电子通过，应生成0.02molCu，质量为1.28g。