Question

17．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2H⁺+2e^-=H₂↑．在X極附近觀察到的現象是放出氣體，溶液變紅．
②Y電極上的電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，檢驗該電極反應產物的方法是把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色．
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則X電極的材料是純銅，電極反應式是Cu²⁺+2e^-=Cu．
（3）此裝置若是在某金屬上電鍍銅，則①X電極的材料是鍍件，②Y電極的材料是純銅，電解液a選用硫酸銅溶液．

Answer 1

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，氯氣能使濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍；
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，陽極應該是粗銅、陰極是純銅，則X電極是純銅、Y電極是粗銅，陰極上銅離子放電；
（3）此裝置若是在某金屬上電鍍銅，則陰極為鍍件，陽極為鍍層金屬，電解液為含鍍層金屬離子的鹽溶液．

解答 解：（1）①和電源的負極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發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：2H⁺+2e^-=H₂↑；放出氣體，溶液變紅；
②和電源的正極相連的電極Y極是陽極，該電極上氯離子發生失電子的氧化反應，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯氣能使濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍，可以用于氯氣的檢驗，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色；
（2）電解方法精煉粗銅，電解池的陰極材料是純銅，電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：純銅； Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）此裝置若是在某金屬上電鍍銅，則①X電極為陰極，材料是鍍件，②Y電極為陽極，材料是純銅，電解液a選用硫酸銅溶液，鈷答案為：鍍件，純銅，硫酸銅．

點評 本題考查學生電解池的工作原理知識，可以根據所學知識進行回答，難度不大．