Question

電解原理在工業(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．請回答以下問題：
（1）若X、Y是惰性電極，a是200mLNaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞溶液，則電解池中X極上的電極反應(yīng)為

 

，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是：

 

．Y電極上的電極反應(yīng)式是

 

，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是：

 

．當(dāng)外電路通過0.02mol電子時(shí)，充分混合電解后的溶液，忽略溶液體積變化，理論上溶液的pH值為

 

．
（2）如果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

 

，Y電極的材料是

 

，Y電極反應(yīng)式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）電解飽和氯化鈉溶液時(shí)，由電源可知，X為陰極，Y為陽極，陽極上是氯離子離子失電子，陰極上是氫離子得電子；
（2）根據(jù)電解精煉銅的工作原理知識(shí)來回答．

解答： 解：（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↑，X電極負(fù)極水的電離被破壞，氫氧根離子濃度增大，溶液呈紅色，陰極附近有氣泡冒出；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↑，檢驗(yàn)氯氣的方法是用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)生成的氣體，氣體能使試紙變藍(lán)色；
當(dāng)外電路通過0.02mol電子時(shí)，充分混合電解后的溶液，忽略溶液體積變化，陰極電極反應(yīng)可知反應(yīng)過程中消耗氫離子物質(zhì)的量和生成氫氧根離子物質(zhì)的量相同為0.02mol，溶液中c（OH^-）=

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L；
c（H⁺）=

10-14

0.1

=10^-13mol/L；
溶液pH=13；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；有氣泡生成，溶液呈紅色；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)生成的氣體，氣體能使試紙變藍(lán)色；13；
（2）電解方法精煉粗銅，X為陰極，電解池的陰極材料是純銅，電極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-=Cu，Y為陽極，電解池的陽極材料是粗銅，電極反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案為：純銅；粗銅；Cu-2e^-=Cu²⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生電解池的工作原理知識(shí)，明確圖中電源的正負(fù)極確定電解池的陰陽極是解答的關(guān)鍵，并熟悉電極反應(yīng)及離子的放電順序來解答，題目難度中等．