Question

电解原理在化学工业中有广泛应用．如图1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在X极附近观察到的现象是

 

．
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：Y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）
（3）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯．电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图2：①该电解槽的阴极反应式是

 

．②除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口

 

（填写“A”或“B”）导出．

Answer 1

考点：电解原理

专题：

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生成氢气，剩余氢氧根显碱性遇酚酞变红；
（2）根据电解精炼铜的工作原理知识来回答；
（3）①用阳离子交换膜电解法除去工业品氢氧化钾溶液中的杂质含氧酸根，相当于电解水，阴极氢离子离子放电；
②在阴极和阳极之间有阳离子交换膜，只允许阳离子K⁺和H⁺通过，这样就在阴极区聚集大量的K⁺和OH^-，从而产生纯的氢氧化钾溶液，所以除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口在阴极区．

解答： 解：（1）①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：有气泡，溶液变红；
②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↑，故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）电解方法精炼粗铜，电解池的阳极材料是粗铜，电极反应为：Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案为：粗铜；Cu-2e^-=Cu²⁺．
（3）①用阳离子交换膜电解法除去工业品氢氧化钾溶液中的杂质含氧酸根，相当于电解水，故电解时，阴极：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：阴极：2H⁺+2e^-=H₂↑；
②在阴极区聚集大量的K⁺和OH^-，从而产生纯的氢氧化钾溶液，除杂后的氢氧化钾溶液从出口B导出，故答案为：B．

点评：本题考查了电解原理的分析应用，关键是根据离子放电顺序判断电解过程中发生的反应理解反应原理，题目难度中等．