Question

4．電解原理在化學工業中有廣泛應用．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極上的電極反應式為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-．在X極附近觀察到的現象是溶液由無色變紅色．  
②Y電極上的電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則 X電極的電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu．

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，
①該電池中，X是陰極、Y是陽極，X極上水得電子生成H₂和OH^-，導致X電極附近溶液呈堿性，無色酚酞試液遇堿變紅色；
②Y電極上氯離子放電生成氯氣；
（2）電解精煉粗銅時，粗銅作陽極、純銅作陰極，電解質溶液a為硫酸銅溶液，X電極上銅離子得電子生成Cu．

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，
①該電池中，X是陰極、Y是陽極，X極上水得電子生成H₂和OH^-，導致X電極附近溶液呈堿性，無色酚酞試液遇堿變紅色，X電極上電極反應式為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，因為生成堿，所以看到的現象是：溶液由無色變紅色，
故答案為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；溶液由無色變紅色；
②Y電極上氯離子放電生成氯氣，電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）電解精煉粗銅時，粗銅作陽極、純銅作陰極，電解質溶液a為硫酸銅溶液，X電極上銅離子得電子生成Cu，電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu．

點評 本題考查電解原理，為高頻考點，明確各個電極上發生的反應、離子放電順序是解本題關鍵，注意電解精煉時陰陽極材料成分，題目難度不大．