Question

12．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)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(dǎo)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(yīng)式為2H₂O+4e^-=H₂↑+2OH^-．
②Y電極上的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近Y電極出氣口，如果試紙變藍(lán)色說明生成的氣體是氯氣．
③該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式是：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）如要用該池在鐵釘上鍍鋅層，電鍍液a選用硫酸鋅溶液，則
①X電極的材料是Fe，電極反應(yīng)式是Zn²⁺+2e^-=Zn．
②Y電極的材料是Zn，電極反應(yīng)式是Zn-2e^-=Zn ²⁺．

Answer 1

分析 （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，
①X是陰極，陰極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子；
②Y是陽極，陽極上氯離子放電生成氯氣；氯氣具有強氧化性，能氧化碘離子生成碘，碘遇淀粉試液變藍(lán)色；
③陽極上生成氯氣、陰極上生成氫氣，同時陰極附近有NaOH生成；
（2）如要用該池在鐵釘上鍍鋅層，鍍層作陽極、鍍件作陰極，電解質(zhì)溶液中含有鍍層金屬陽離子；
①X電極是陰極，應(yīng)該是鍍件，該電極上鋅離子得電子生成鋅；
②Y電極是陽極，應(yīng)該是鍍層材料，陽極上Zn失電子生成鋅離子．

解答 解：（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，
①X是陰極，陰極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為2H₂O+4e^-=H₂↑+2OH^-，故答案為：2H₂O+4e^-=H₂↑+2OH^-；
②Y是陽極，陽極上氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑；氯氣具有強氧化性，能氧化碘離子生成碘，碘遇淀粉試液變藍(lán)色，所以可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，其檢驗方法為：將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近Y電極出氣口，如果試紙變藍(lán)色說明生成的氣體是氯氣，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近Y電極出氣口，如果試紙變藍(lán)色說明生成的氣體是氯氣；
③陽極上生成氯氣、陰極上生成氫氣，同時陰極附近有NaOH生成，則電池反應(yīng)式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）如要用該池在鐵釘上鍍鋅層，鍍層作陽極、鍍件作陰極，電解質(zhì)溶液中含有鍍層金屬陽離子，所以a應(yīng)該選取硫酸鋅溶液，
故答案為：硫酸鋅；
①X電極是陰極，應(yīng)該是鍍件，所以X是Fe，該電極上鋅離子得電子生成鋅，電極反應(yīng)式為Zn²⁺+2e^-=Zn，故答案為：Fe；Zn²⁺+2e^-=Zn；
②Y電極是陽極，應(yīng)該是鍍層材料，陽極上Zn失電子生成鋅離子，則Y是Zn，電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn ²⁺，
故答案為：Zn；Zn-2e^-=Zn ²⁺．

點評 本題考查電解原理，為高頻考點，明確離子放電順序及電鍍原理是解本題關(guān)鍵，難點是電極反應(yīng)式的書寫，題目難度不大．