Question

電解原理在化學工業中有廣泛應用。如下圖表示一個電解池，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                                                 。

在X極附近觀察到的現象是                                                       。

②Y電極上的電極反應式為         ，檢驗該電極反應產物的方法是                   。

(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         ，電極反應式為         。

②Y電極的材料是         ，電極反應式為         。

Answer 1

解析：與電源正極相連的電極為陽極，發生氧化反應；與電源負極相連的電極為陰極，發生還原反應；分析題意，X作陰極，溶液中的H⁺在X極放電，產生H₂，電極反應為2H⁺+2e^-H₂↑,由于H⁺的減小，破壞水的電離平衡，使X極附近存在大量OH^-溶液中現象為溶液變紅色。Y作陽極，發生的反應為2Cl^--2e^-Cl₂↑,利用濕潤的KI—淀粉試紙變藍色，可以檢驗Cl₂的存在。

(2)若用電解方法，精煉粗銅，即得到純度更高的銅單質；電解質溶液中必須含有Cu²⁺,發生Cu²⁺+2e^-Cu,還原反應；要求電極材料，X極為純銅，Y極材料為粗銅，電極反應式為Cu-2e^-Cu²⁺氧化反應。

答案：(1)①2H⁺+2e^-H₂↑放出氣體，溶液變紅

②2Cl^--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)①純銅  Cu²⁺+2e^-Cu  ②粗銅  Cu-2e^-Cu²⁺