Question

12．电解原理在化学工业中有广泛的应用．下图表示一个电解池，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MgCl₂溶液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，在X极附近观察到的现象是有气体和沉定生成．电解液中向X极方向移动的离子是Mg²⁺、H⁺．
②检验Y电极反应产物的方法是把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色，说明生成了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Cu²⁺+2e^-═Cu．
②溶液中的c（Cu²⁺）与电解前相比变小（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）如利用该装置实现铁上镀银，电极Y上发生的反应为Ag-e^-═Ag⁺，电解池盛放的电镀液可以是AgNO₃溶液．

Answer 1

分析 （1）电解饱和氯化镁时，由电源可知，X为阴极，Y为阳极，阳极上是氯离子失电子，阴极上是氢离子得电子，以此解答该题；
（2）电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，粗铜做阳极，精铜做阴极；
（3）电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属阳离子的盐溶液为电镀液．

解答 解：（1）①和电源的负极相连的电极X极是阴极，阳离子Mg²⁺、H⁺移向此电极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H⁺+2e^-=H₂↑，该电极附近氢氧根离子浓度增加，产生氢氧化镁沉淀，故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑；有气体和沉定生成；
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↑，氯气可用淀粉碘化钾试纸检验，可使试纸变蓝色，故答案为：把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色，说明生成了Cl₂；
（2）电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，粗铜做阳极，精铜做阴极；
①Y电极为电解池的阳极，所以Y电极的材料是粗铜；X电极是阴极，电极材料是纯铜，该电极上发生反应：Cu²⁺+2e^-═Cu，
故答案为：纯铜；Cu²⁺+2e^-═Cu；
②该电解池的阳极材料是粗铜，参与放电的是金属锌、铁、铜等金属，在阴极上一直是铜离子得电子的还原反应，溶液中的c（Cu²⁺）与电解前相比减小，故答案为：变小；
（3）铁上镀银时，镀层金属银作阳极，发生反应：Ag-e^-═Ag⁺，镀件金属铁作阴极，含有镀层金属阳离子银离子的盐溶液AgNO₃溶液为电镀液，故答案为：Ag-e^-═Ag⁺；AgNO₃溶液．

点评 本题考查学生电解池的工作原理知识，明确图中电源的正负极确定电解池的阴阳极是解答的关键，并熟悉电极反应及离子的放电顺序来解答，题目难度中等．