Question

电解原理在化学工业中有广泛的应用．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

 

，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

 

．（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
③溶液中的c（Cu²⁺）与电解前相比

 

（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）如利用该装置实现铁上镀锌，电极X上发生的反应为

 

，电解池盛放的电镀液的浓度与电解前相比

 

（填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）①X电极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成氢氧根离子，导致溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色；
②Y电极上氯离子放电生成氯气，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气；
（2）电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，阳极上溶解铜和其它物质，根据转移电子守恒知，阴极上析出铜的物质的量大于阳极溶解铜的物质的量；
（3）电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，阳极溶解的金属等于阴极析出的金属．

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↑或2H₂O+2e-=H₂+2OH^-；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↑，
氯气和碘化钾反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，所以可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气，如果湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，就说明生成的氯气，故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；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）①电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，所以X电极材料是纯铜，该电极上铜离子得电子生成铜，电极反应式为：Cu²⁺+2e^-═Cu，
故答案为：纯铜；Cu²⁺+2e^-═Cu；
②粗铜作阳极，所以Y电极材料是粗铜，该电极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为，故答案为：粗铜；Cu-2e^-═Cu²⁺；
③阳极上铜和其它较活泼的金属失电子，阴极上只有铜离子得电子，根据转移电子相等知，析出的铜大于溶解的铜，所以溶液中铜离子浓度变小，故答案为：变小；
（3）电镀时，镀层锌作阳极，镀件作阴极，阳极上电极反应式为Zn²⁺+2e^-═Zn，阳极溶解金属的质量等于阴极析出金属的质量，所以溶液中金属阳离子浓度不变，
故答案为：Zn²⁺+2e^-═Zn；不变．

点评：本题以电解原理为载体考查了电解精炼和电镀等知识点，明确各个电极上放电的物质或离子是解本题关键，根据得失电子书写电极反应式，知道氯气的检验方法，难度不大．