Question

电解原理在工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，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是惰性电极，a是200mLNaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则电解池中X极上的电极反应为_____，在X极附近观察到的现象是 ：_______。Y电极上的电极反应式是_________，检验该电极反应产物的方法是 ：________________。当外电路通过0.02 mol电子时，充分混合电解后的溶液，忽略溶液体积变化，理论上溶液的PH值为_______。

（2）如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则X电极的材料是_________，Y电极的材料是______，Y电极反应式是_______________。

Answer

（每空1分，共8分）（1）2H++2e-＝H2↑  有气泡，溶液变红   2Cl-—2e-==Cl2↑

把湿润的淀粉KI试纸放在Y极附近，试纸变蓝，说明Y极产物为Cl2     13

（2）纯铜   粗铜   Cu-2e-==Cu2+

【解析】

试题分析：（1）根据装置图可知，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↑。由于氢离子放电，破坏了阴极周围水的电离平衡，则阴极周围溶液显碱性，即在X极附近观察到的现象是有气泡，溶液变红；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↑。氯气具有强氧化性，据此可以鉴别，即把湿润的淀粉KI试纸放在Y极附近，试纸变蓝，说明Y极产物为Cl2 。当外电路通过0.02 mol电子时有0.02mol氢离子放电，则生成OH－的物质的量就是0.02mol，所以溶液中中OH－的浓度是0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L，则pH＝13。

（2）电解方法精炼粗铜，电解池的阴极材料是纯铜，电极反应为：Cu2++2e-＝Cu；电解池的阳极材料是粗铜，电极反应为：Cu-2e-＝Cu2+。

考点：考查电解池的工作原理的有关判断和原因