Question

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电解池中阴极上的电极反应式为

 

，在X极附近观察到的现象是

 

．
②阳极上的电极反应式为

 

，检验该电极反应产物的方法是

 

．
③在标准状况下从阴极上析出1.42升氢气，阳极上析出气体

 

 升，电路中通过电子的物质的量

 

mol（保留两位有效数字）．
（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

 

，电极反应是

 

．
②Y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）

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理,电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）①用惰性电极电解饱和氯化钠溶液时，阴极上氢离子放电，同时电极附近生成氢氧根离子；
②阳极上氯离子放电生成氯气，氯气能和碘离子反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色；
③根据转移电子相等进行计算；根据氢气和转移电子之间的关系式计算；
（2）电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极．

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↑，X电极负极水的电离被破坏，氢氧根离子浓度增大，溶液呈红色，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；溶液呈红色；
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↑，检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色，
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色；
③根据2H⁺+2e^-=H₂↑、2Cl^--2e^-=Cl₂↑知，二者产生的气体体积相等，所以氯气的体积是1.42L，通过电子的物质的量=

1.42L

22.4L/mol

×2=0.13mol，
故答案为：1.42L；0.13mol；
（2）①X电极材料是纯铜，阴极上铜离子放电，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：纯铜；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②Y电极材料是粗铜，电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案为：粗铜；Cu-2e^-=Cu²⁺．

点评：本题考查了电解池原理，明确离子放电顺序是解本题关键，根据各个电极上发生的反应及产物的性质来分析解答，难点是电极反应式的书写，题目难度不大．