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：

①Y电极上的电极反应式为___；在X极附近观察到的实验现象是___；

②电解总反应的离子方程式：____。

（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

2Cl-﹣2e-=Cl2↑ 放出气体、溶液变红色 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 精铜 Cu2++2e-=Cu 粗铜 Cu-2e-=Cu2+

【解析】

(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，Y电极上氯离子放电生成氯气，氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子；

(2)根据电解精炼铜的工作原理知识来回答。

(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，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；

①Y电极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；

②X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子，Y电极上氯离子放电生成氯气，所以电池反应式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；

(2)①电解方法精炼粗铜，电解池的阴极材料是精铜，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，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+。