Question

18．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2H⁺+2e^-=H₂↑．
在X极附近观察到的实验现象是酚酞变红，有气泡产生．②Y电极上的电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则：
①X电极的材料是粗铜，电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺．
②Y电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu．（说明：杂质发生的电极反应不必写出）电解一段时间后，CuSO₄溶液的浓度将变小（填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

分析 （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，X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子；
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，阳极应该是粗铜、阴极是纯铜，则X电极是纯铜、Y电极是粗铜，阴极上铜离子放电；

解答 解：（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，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
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，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；酚酞变红，有气泡产生；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，阳极应该是粗铜、阴极是纯铜，则X电极是纯铜、Y电极是粗铜，阳极发生反应为：Cu-2e^-=Cu²⁺，阴极上铜离子放电，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，电解一段时间后，因为阳极先是比铜活泼的金属失电子，但阴极一直未铜离子得电子，所以CuSO₄溶液的浓度将变小；
故答案为：粗铜； Cu-2e^-=Cu²⁺；纯铜；Cu²⁺+2e^-=Cu；变小．

点评 本题考查原电池原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，本题涉及电极反应式的书写、检验等知识点，知道离子放电顺序及电极反应式的书写方法，题目难度不大．