Question

12．電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用．圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連．請回答以下問題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則
①電解池中X極上的電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
②Y電極上的電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，檢驗該電極反應產物的方法是將濕潤的淀粉碘化鉀試紙接近出氣口，如果試紙變藍色就說明生成氯氣．
③該反應的總反應化學方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則
①X電極的材料是純銅，電極反應式是Cu²⁺+2e^-=Cu．
②Y電極的材料是粗銅，電極反應式是Cu-2e^-=Cu²⁺．

Answer 1

分析 （1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，Y電極與電源正極相連為陽極，氯離子放電生成氯氣，氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，X電極上氫離子放電，同時該電極附近生成氫氧根離子；
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，陽極應該是粗銅、陰極是純銅，則X電極是純銅、Y電極是粗銅，陰極上銅離子放電，陽極是銅失電子被氧化成銅離子進入溶液中．

解答 解：（1）①若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，和電源的負極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應，即2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
②若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，Y電極上氯離子放電生成氯氣，電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯氣具有氧化性，能氧化碘離子生成碘單質，碘遇淀粉試液變藍色，所以氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；將濕潤的淀粉碘化鉀試紙接近出氣口，如果試紙變藍色就說明生成氯氣；
③X電極上氫離子放電，同時該電極附近生成氫氧根離子，Y電極上氯離子放電生成氯氣，所以電池反應式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，陽極應該是粗銅、陰極是純銅，則與電源負極相連的陰極X是純銅，陰極是銅離子放電，電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，與電源正極相連的陽極Y是粗銅，陽極發(fā)生反應為：Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案為：純銅； Cu²⁺+2e^-=Cu；粗銅；Cu-2e^-=Cu²⁺．

點評 本題考查原電池原理，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，本題涉及電極反應式的書寫等知識點，注意離子放電順序及電極反應式的書寫，題目難度不大．