Question

電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用．如圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)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(shí)驗(yàn)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(yīng)式為

 

，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是

 

．
②Y電極上的電極反應(yīng)式為

 

，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是

 

．
（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

 

，電極反應(yīng)式為

 

．
②Y電極的材料是

 

，電極反應(yīng)式為

 

．（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）
③溶液中的c（Cu²⁺）與電解前相比

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）如利用該裝置實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，電極X上發(fā)生的反應(yīng)為

 

，電解池盛放的電鍍液的濃度與電解前相比

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）①X電極上氫離子放電生成氫氣，同時電極附近生成氫氧根離子，導(dǎo)致溶液呈堿性，酚酞遇堿變紅色；
②Y電極上氯離子放電生成氯氣，用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣；
（2）電解精煉粗銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，陽極上溶解銅和其它物質(zhì)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知，陰極上析出銅的物質(zhì)的量大于陽極溶解銅的物質(zhì)的量；
（3）電鍍時，鍍層作陽極，鍍件作陰極，陽極溶解的金屬等于陰極析出的金屬．

解答： 解：（1）①和電源的負(fù)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(yīng)，即2H⁺+2e^-=H₂↑，所以該電極附近氫氧根濃度增大，堿性增強(qiáng)，滴入幾滴酚酞試液會變紅，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e-=H₂+2OH^-；放出氣體，溶液變紅；
②和電源的正極相連的電極Y極是陽極，該電極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
氯氣和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉試液變藍(lán)色，所以可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣，如果濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色，就說明生成的氯氣，故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；把濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色，說明生成了Cl₂；
（2）①電解精煉粗銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，所以X電極材料是純銅，該電極上銅離子得電子生成銅，電極反應(yīng)式為：Cu²⁺+2e^-═Cu，
故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-═Cu；
②粗銅作陽極，所以Y電極材料是粗銅，該電極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，故答案為：粗銅；Cu-2e^-═Cu²⁺；
③陽極上銅和其它較活潑的金屬失電子，陰極上只有銅離子得電子，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等知，析出的銅大于溶解的銅，所以溶液中銅離子濃度變小，故答案為：變��；
（3）電鍍時，鍍層鋅作陽極，鍍件作陰極，陽極上電極反應(yīng)式為Zn²⁺+2e^-═Zn，陽極溶解金屬的質(zhì)量等于陰極析出金屬的質(zhì)量，所以溶液中金屬陽離子濃度不變，
故答案為：Zn²⁺+2e^-═Zn；不變．

點(diǎn)評：本題以電解原理為載體考查了電解精煉和電鍍等知識點(diǎn)，明確各個電極上放電的物質(zhì)或離子是解本題關(guān)鍵，根據(jù)得失電子書寫電極反應(yīng)式，知道氯氣的檢驗(yàn)方法，難度不大．