Question

3．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．（杂质发生的电极反应不必写出）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写出电解饱和NaCl溶液总的离子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
②在X极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红．检验Y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．
（2）如要用电解方法精炼粗铜（含有锌铁镍银金和铂等微量杂质），电解液a选用CuSO₄溶液，则：
①X电极发生的反应类型为还原反应；电子的流向由Y到X（填X或Y）．②Y电极的材料是粗铜，电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺．CuSO₄溶液的浓度略有减少（填“不变”“略有增加”或“略有减少”）．

Answer 1

分析 （1）电解饱和食盐水时，阳极上是氯离子失电子，阴极上是氢离子得电子，氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝；
（2）根据电解精炼铜的工作原理知识来回答．

解答 解：（1）①用惰性电极电解氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，电解的离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2 OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2 OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
②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；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↑，氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，可以用于氯气的检验，
故答案为：放出气体，溶液变红；把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色；
（2）①电解方法精炼粗铜，电解池的阴极材料是纯铜，电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，发生氧化反应，电子从Y电极经电源流向X电极，故答案为：还原反应； YX；
②电解方法精炼粗铜，电解池的阳极材料是粗铜，主要电极反应为：Cu-2e^-=Cu²⁺，另ZnFe等比Cu活泼的金属也会失电子生成金属阳离子，阴极只有铜离子得电子，硫酸铜溶液浓度降低，故答案为：粗铜；Cu-2e^-=Cu²⁺；略有减少．

点评 本题考查学生电解池的工作原理知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大．