Question

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电极的电极反应式是___。

②Y电极的材料是___。

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-=C2↑ 把湿润的淀粉KI试纸放在Y电极附近，试纸变蓝 Cu2++2e-=Cu 粗铜 1.28

【解析】

(1)电解饱和氯化钠溶液时，由电源可知，X为阴极，Y为阳极，阳极上是氯离子失电子，阴极上是氢离子得电子；

(2)根据电解精炼铜的工作原理知识来回答。

(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↑，X电极附近水的电离被破坏，氢氧根离子浓度增大，溶液呈红色；

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↑，检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色；

(2)①电解方法精炼粗铜，X为阴极，电解池的阴极材料是纯铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu；

②电解方法精炼粗铜，Y为阳极，电解池的阳极材料是粗铜，电极反应为：Cu−2e−=Cu2+；

③阴极反应为Cu2++2e-=Cu，当电路中有0.04mol电子通过时，应生成0.02molCu，质量=nM=0.02mol ×64g/mol=1.28g；