Question

8．电解原理在化学工业中有广泛应用．
（1）图1是电解食盐水的工业模拟图
①电解饱和食盐水的离子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑
②溶液A是氢氧化钠浓溶液

（2）图2是实验室常用的电解池装置，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在X（填X或Y）极附近观察溶液变红．
②Y电极上的电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，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
（3）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则X电极的材料是纯铜，电极反应式是Cu²⁺+2e^-=Cu．

Answer 1

分析 （1）①用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，据此书写离子；
②用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠；
（2）①用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极X电极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，滴加酚酞，溶液变红；
②用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气具有氧化性，可以用湿润的碘化钾淀粉试纸检验；
（3）电解方法精炼粗铜，电解液是含有铜离子的盐溶液，阴极的材料是纯铜，阳极材料是粗铜，据此回答．

解答 解：（1）①用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，所以电池反应式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，电解饱和食盐水的离子方程式为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
 ②用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，即溶液A是氢氧化钠浓溶液；故答案为：氢氧化钠浓溶液；
（2）①用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极X电极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，滴加酚酞，所以X极溶液变红，故答案为：X；
②用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯气的检验方法：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；
（3）电解方法精炼粗铜，电解液是含有铜离子的盐溶液，如CuSO₄溶液，则阴极的材料是纯铜，阳极材料是粗铜，在阴极区域发生反应：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：纯铜；Cu²⁺+2e^-=Cu．

点评 本题考查了电解原理、气体的检验等知识点，明确离子放电顺序是解本题关键，氯气可以用淀粉碘化钾检验，难度不大．