Question

電解原理在化學工業中有廣泛應用。右圖表示一個電解池，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                                  。在X極附近觀察到的現象是                                         。
②Y電極上的電極反應式為                                       ，檢驗該電極反應產物的方法是                                                                                 。
（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            ，電極反應式是                            。
②Y電極的材料是            ，電極反應式是                            。
（說明：雜質發生的電極反應不必寫出）

Answer 1

（1） ① 2H⁺＋2e^-＝H₂↑ ； 放出氣體，溶液變紅。
② 2Cl ^– －2e^-＝Cl₂ ↑；把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色。
（2）① 純銅      Cu²⁺＋2e^-＝Cu  ② 粗銅       Cu －2e^-＝Cu²⁺

解析試題分析：（1）①根據裝置圖可知，和電源的負極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發生得電子的還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-＝H₂↑；由于溶液中氫離子放電，導致陰極周圍水的電離平衡被破壞，從而使得陰極周圍溶液中OH^－濃度大于H^＋濃度，所以顯堿性，所以在X極附近觀察到的現象是放出氣體，溶液變紅。
②和電源的正極相連的電極Y極是陽極，該電極上氯離子發生失電子的氧化反應，電極反應式為2Cl^--2e^-＝Cl₂↑。由于氯氣具有強氧化性，能把碘化鉀氧化生成單質碘，據此可以檢驗氯氣，即檢驗該電極反應產物的方法是把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色。
（2）①電解方法精煉粗銅，電解池的陰極材料是純銅，發生還原反應，即陰極電極反應為：Cu²⁺+2e^-＝Cu。
②電解方法精煉粗銅，電解池的陽極材料是粗銅，發生氧化反應，即陽極電極反應為：Cu-2e^-＝Cu²⁺。
考點：考查電解原理的應用、粗銅精煉、氯氣以及溶液酸堿性的檢驗