Question

15．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放出气体，溶液变红．
②Y电极上的电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
③要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入（或通入）HCl．
（2）如果要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则：
①X电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu．
②Y电极的材料是粗铜，电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺．（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

Answer 1

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，氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝；电解质复原的方法：出什么加什么；
（2）根据电解精炼铜的工作原理知识来回答．

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：2H⁺+2e^-=H₂↑；放出气体，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↑；
③根据两极上发生的反应，结合电解质复原的方法：出什么加什么，要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需通入HCl气体，故答案为：HCl；
（2）①电解方法精炼粗铜，电解池的阴极材料是纯铜，电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：纯铜； Cu²⁺+2e^-=Cu；
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⁺．

点评 本题考查学生电解池的工作原理知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大．