Question

電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用．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電解池中陰極上的電極反應式為

 

，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是

 

．
②陽極上的電極反應式為

 

，檢驗該電極反應產(chǎn)物的方法是

 

．
③在標準狀況下從陰極上析出1.42升氫氣，陽極上析出氣體

 

 升，電路中通過電子的物質的量

 

mol（保留兩位有效數(shù)字）．
（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

 

，電極反應是

 

．
②Y電極的材料是

 

，電極反應式是

 

．
（說明：雜質發(fā)生的電極反應不必寫出）

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理,電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）①用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液時，陰極上氫離子放電，同時電極附近生成氫氧根離子；
②陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣能和碘離子反應生成碘單質，碘遇淀粉試液變藍色；
③根據(jù)轉移電子相等進行計算；根據(jù)氫氣和轉移電子之間的關系式計算；
（2）電解精煉粗銅時，粗銅作陽極、純銅作陰極．

解答： 解：（1）①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↑，X電極負極水的電離被破壞，氫氧根離子濃度增大，溶液呈紅色，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；溶液呈紅色；
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，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，檢驗氯氣的方法是用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗生成的氣體，氣體能使試紙變藍色，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗生成的氣體，氣體能使試紙變藍色；
③根據(jù)2H⁺+2e^-=H₂↑、2Cl^--2e^-=Cl₂↑知，二者產(chǎn)生的氣體體積相等，所以氯氣的體積是1.42L，通過電子的物質的量=

1.42L

22.4L/mol

×2=0.13mol，
故答案為：1.42L；0.13mol；
（2）①X電極材料是純銅，陰極上銅離子放電，電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②Y電極材料是粗銅，電極反應式為Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：粗銅；Cu-2e^-=Cu²⁺．

點評：本題考查了電解池原理，明確離子放電順序是解本題關鍵，根據(jù)各個電極上發(fā)生的反應及產(chǎn)物的性質來分析解答，難點是電極反應式的書寫，題目難度不大．