Question

电解原理在化学工业中有广泛应用。如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         ，电极反应式为         。

②Y电极的材料是         ，电极反应式为         。

Answer 1

解析：与电源正极相连的电极为阳极，发生氧化反应；与电源负极相连的电极为阴极，发生还原反应；分析题意，X作阴极，溶液中的H⁺在X极放电，产生H₂，电极反应为2H⁺+2e^-H₂↑,由于H⁺的减小，破坏水的电离平衡，使X极附近存在大量OH^-溶液中现象为溶液变红色。Y作阳极，发生的反应为2Cl^--2e^-Cl₂↑,利用湿润的KI—淀粉试纸变蓝色，可以检验Cl₂的存在。

(2)若用电解方法，精炼粗铜，即得到纯度更高的铜单质；电解质溶液中必须含有Cu²⁺,发生Cu²⁺+2e^-Cu,还原反应；要求电极材料，X极为纯铜，Y极材料为粗铜，电极反应式为Cu-2e^-Cu²⁺氧化反应。

答案：(1)①2H⁺+2e^-H₂↑放出气体，溶液变红

②2Cl^--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

(2)①纯铜  Cu²⁺+2e^-Cu  ②粗铜  Cu-2e^-Cu²⁺