Question

電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用．如圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連．請完成以下問題：
（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電解池中化學反應方程式為

 

．在X極附近觀察到的現(xiàn)象是

 

．
②檢驗Y電極上反應產(chǎn)物的方法是

 

．
③當導線中有0.1mol的電子通過時，在標況下理論上兩極可收集的氣體的體積共

 

L
（2）如要用電解方法精煉含有少量Zn、Fe、Ag、Au雜質的粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則X電極的材料是

 

，此電極反應式為

 

．
（3）若想利用此裝置在鐵上鍍銀，則電解液a可以選用

 

，Y極上的電極反應式為

 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）電解飽和食鹽水時，陽極上是氯離子失電子，陰極上是氫離子得電子，氯氣能使?jié)駶櫟牡饣�鉀淀粉試紙變藍，陽極電子守恒和電極反應計算；
（2）根據(jù)電解精煉銅的工作原理知識來回答；
（3）依據(jù)電鍍原理分析，鍍層做陽極，待鍍金屬做陰極，含鍍層金屬離子的鹽為電解質溶液．

解答： 解：（1）①若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，陽極氯離子失電子生成氯氣，陰極是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，反應的化學方程式為：2H₂O+2NaCl

通電  .

H₂↑+Cl₂↑+2NaOH；和電源的負極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應，即2H⁺+2e^-=H₂↑，所以該電極附近氫氧根濃度增大，堿性增強，滴入幾滴酚酞試液會變紅；
故答案為：2H₂O+2NaCl

通電  .

H₂↑+Cl₂↑+2NaOH；有無色的氣泡冒出，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(fā)生失電子的氧化反應，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯氣能使?jié)駶櫟牡饣�鉀淀粉試紙變藍，可以用于氯氣的檢驗，
故答案為：用濕潤的淀粉KI試紙靠近Y極氣體的出口，看其是否變藍；
③X極是陰極，電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，Y極是陽極，電極反應為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，依據(jù)電子守恒，當導線中有0.1mol的電子通過時生成氫氣0.05mol，生成氯氣0.05mol，共生成氣體0.1mol，標準狀況體積為2.24L，故答案為：2.24；
（2）電解方法精煉粗銅，電解池的陰極材料是純銅，電解池的陽極材料是粗銅，電極反應為：Cu-2e^-=Cu²⁺，電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）依據(jù)電鍍原理分析，鍍層做陽極Y，Y極上的電極反應為：Ag-e^-=Ag⁺，待鍍金屬做陰極X，含鍍層金屬離子的鹽溶液硝酸銀溶液為電解質溶液，
故答案為：AgNO₃溶液；Ag-e^-═Ag⁺．

點評：本題考查學生電解池的工作原理知識，主要是電解精煉，電鍍原理的分析，電極反應電極判斷是解題關鍵，可以根據(jù)所學知識進行回答，難度中等．