Question

電解原理在工業(yè)中有廣泛應用。右圖表示一個電解池，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是惰性電極，a是200mLNaCl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_____，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是 ：_______。Y電極上的電極反應式是_________，檢驗該電極反應產(chǎn)物的方法是 ：________________。當外電路通過0.02 mol電子時，充分混合電解后的溶液，忽略溶液體積變化，理論上溶液的PH值為_______。
（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_________，Y電極的材料是______，Y電極反應式是_______________。

Answer 1

（每空1分，共8分）（1）2H⁺+2e^-＝H₂↑  有氣泡，溶液變紅   2Cl^-—2e^-==Cl₂↑
把濕潤的淀粉KI試紙放在Y極附近，試紙變藍，說明Y極產(chǎn)物為Cl₂     13
（2）純銅   粗銅   Cu-2e^-==Cu²⁺

試題分析：（1）根據(jù)裝置圖可知，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↑。由于氫離子放電，破壞了陰極周圍水的電離平衡，則陰極周圍溶液顯堿性，即在X極附近觀察到的現(xiàn)象是有氣泡，溶液變紅；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，即2Cl^-—2e^-==Cl₂↑。氯氣具有強氧化性，據(jù)此可以鑒別，即把濕潤的淀粉KI試紙放在Y極附近，試紙變藍，說明Y極產(chǎn)物為Cl₂ 。當外電路通過0.02 mol電子時有0.02mol氫離子放電，則生成OH^－的物質(zhì)的量就是0.02mol，所以溶液中中OH^－的濃度是0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L，則pH＝13。
（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；電解池的陽極材料是粗銅，電極反應為：Cu-2e^-＝Cu²⁺。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題難易適中，基礎性強。該題需要注意的是明確圖中電源的正負極確定電解池的陰陽極是解答的關鍵，并熟悉電極反應及離子的放電順序來解答，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和規(guī)范答題能力，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力。