Question

4．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2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-．在X极附近观察到的现象是溶液由无色变红色．  
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 X电极的电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu．

Answer 1

分析 （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．

解答 解：（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2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，因为生成碱，所以看到的现象是：溶液由无色变红色，
故答案为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；溶液由无色变红色；
②Y电极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（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，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，明确各个电极上发生的反应、离子放电顺序是解本题关键，注意电解精炼时阴阳极材料成分，题目难度不大．