Question

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
①電解池中陰極上的電極反應(yīng)式為

 

，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是

 

．
②陽極上的電極反應(yīng)式為

 

，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是

 

．
③在標(biāo)準(zhǔn)狀況下從陰極上析出1.42升氫氣，陽極上析出氣體

 

 升，電路中通過電子的物質(zhì)的量

 

mol（保留兩位有效數(shù)字）．
（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(yīng)是

 

．
②Y電極的材料是

 

，電極反應(yīng)式是

 

．
（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理,電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）①用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液時(shí)，陰極上氫離子放電，同時(shí)電極附近生成氫氧根離子；
②陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣能和碘離子反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉試液變藍(lán)色；
③根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行計(jì)算；根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（2）電解精煉粗銅時(shí)，粗銅作陽極、純銅作陰極．

解答： 解：（1）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，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；溶液呈紅色；
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(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，
故答案為：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；
③根據(jù)2H⁺+2e^-=H₂↑、2Cl^--2e^-=Cl₂↑知，二者產(chǎn)生的氣體體積相等，所以氯氣的體積是1.42L，通過電子的物質(zhì)的量=

1.42L

22.4L/mol

×2=0.13mol，
故答案為：1.42L；0.13mol；
（2）①X電極材料是純銅，陰極上銅離子放電，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②Y電極材料是粗銅，電極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：粗銅；Cu-2e^-=Cu²⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解池原理，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，根據(jù)各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)及產(chǎn)物的性質(zhì)來分析解答，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，題目難度不大．