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及现象是__________ 

（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

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+

【解析】

（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，
①该电池中，X是阴极、Y是阳极，X极上水得电子生成H2和OH-，导致X电极附近溶液呈碱性，无色酚酞试液遇碱变红色；
②Y电极上氯离子放电生成氯气；
（2）电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，电解质溶液a为硫酸铜溶液，X电极上铜离子得电子生成Cu，由此分析解答。

(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，

①该电池中，X是阴极、Y是阳极，X极上水得电子生成H2和OH−，导致X电极附近溶液呈碱性，无色酚酞试液遇碱变红色，X电极上电极反应式为2H++2e-=H2↑，该电解放出氢气并生成碱，所以看到的现象是：放出气体、溶液变红，

故答案为：2H++2e-=H2↑；放出气体、溶液变红；

②Y电极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl−−2e−=Cl2↑，氯气的检验方法为：把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色，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)电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，电解质溶液a为硫酸铜溶液，

①X电极的材料是纯铜，X电极上铜离子得电子生成Cu，电极反应式为Cu2++2e−=Cu，

故答案为：纯铜；Cu2++2e-=Cu；

②Y电极是阳极，电极材料是粗铜; 电极反应是铜放电生成铜离子，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，故答案为：粗铜；Cu-2e-=Cu2+。