题目内容
【题目】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)
【答案】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2Cl2e=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:2Cl2e=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+。