Question

14．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溶液，則電解池中X極上的電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是：酚酞變紅，有氣泡產(chǎn)生；寫出此時電解化學方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）如果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，Y電極的材料是粗銅，電極反應式是Cu-2e^-=Cu²⁺．

Answer 1

分析 （1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，Y電極上氯離子放電生成氯氣，X電極上氫離子放電，同時該電極附近生成氫氧根離子；
（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，陽極是銅失電子被氧化成銅離子進入溶液中．

解答 解：（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，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，Y電極上氯離子放電生成氯氣，電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，電解化學方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；酚酞變紅，有氣泡產(chǎn)生；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（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，則與電源負極相連的陰極X是純銅，陰極是銅離子放電，電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，與電源正極相連的陽極Y是粗銅，陽極發(fā)生反應為：Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案為：純銅； Cu²⁺+2e^-=Cu；粗銅；Cu-2e^-=Cu²⁺．

點評 本題考查原電池原理，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，本題涉及電極反應式的書寫等知識點，注意離子放電順序及電極反應式的書寫，題目難度不大．