Question

电解原理在化学工业中有广泛的应用。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                。电解液中向X极方向移动的离子是                 。
②Y电极上的电极反应式为              ，
（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           
②Y电极的电极反应式为                    (说明：杂质发生的反应不必写出。)
③溶液中的c(Cu²⁺)与电解前相比            (填“变大”、“变小”或“不变”)。

Answer 1

（1）①2H₂O + 2e- = H₂ + 2OH^- （2H⁺+2e^-＝H₂↑）有气泡产生，溶液变红  Na⁺，H⁺
②2Cl^- - 2e^-=Cl₂
（2）①精铜       ②Cu-2e^-=Cu²⁺         ③变小

试题分析：（1）X电极和电源的负极相连，所以作阴极。溶液中的氢离子放电，电极反应式是2H⁺+2e^-＝H₂↑。氢离子放电，破坏了阴极周围水的电离平衡，导致阴极周围溶液显碱性，所以溶液显红色。电解液中向X极（阴极）方向移动的离子是阳离子：Na⁺，H⁺②Y电极和电源的正极相连，作阳极。溶液正的氯离子放电生成氯气，电极反应式是2Cl^-—2e^-＝Cl₂↑。
（2）粗铜精炼时，粗铜和电源的正极相连，作阳极。纯铜和电源的负极相连，作阴极，硫酸铜作电解质溶液，所以①X电极材料是纯铜，电极反应式是Cu²⁺+2e^-＝Cu；②Y电极材料是粗铜，电极反应式是Cu-2e^-＝Cu²⁺。③阳极其他金属失电子的时候，溶液中的Cu²⁺ 得电子，所以精炼过程中，溶液中的c(Cu²⁺)变小。