Question

4．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．如圖表示一個(gè)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(qǐng)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(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則 電解池中Y極上的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑．在X極附近觀察到的現(xiàn)象是生成無色氣體，溶液變紅．
（2）若X、Y都是惰性電極，a是CuSO₄溶液，X電極上的電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是有紅色物質(zhì)生成．
（3）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則X電極的材料是精銅，電極反應(yīng)式是Cu²⁺+2e^-=Cu．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水時(shí)，陰極上是氫離子得電子，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(huì)變紅；陽極上是氯離子失電子，氯氣能使?jié)駶櫟牡饣�鉀淀粉試紙變藍(lán)；
（2）用惰性電極電解硫酸銅溶液時(shí)，陽極上氫氧根離子放電、陰極上銅離子放電，電解生成金屬銅，硫酸和氧氣；
（3）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，陽極應(yīng)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．

解答 解：（1）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↑，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)，生成無色氣體，滴入幾滴酚酞試液會(huì)變紅，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；生成無色氣體，溶液變紅；
（2）用惰性電極電解硫酸銅溶液時(shí)，X電極為陰極，陰極上銅離子放電生成Cu，Cu²⁺+2e^-=Cu，所以在X極附近觀察到的現(xiàn)象是有紅色物質(zhì)生成，
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；有紅色物質(zhì)生成；
（3）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，陽極應(yīng)該是粗銅、陽極發(fā)生反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極是純銅，則X電極是精銅、Y電極是粗銅，陰極上銅離子放電，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：精銅； Cu²⁺+2e^-=Cu．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生電解池的工作原理知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，涉及電極反應(yīng)式的書寫、反應(yīng)現(xiàn)象等知識(shí)點(diǎn)，注意離子放電順序及電極反應(yīng)式的書寫方法，題目難度不大．