Question

 电解原理在化学工业中有广泛应用．如图示，是一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：①电解池中X极上的电极反应式是：

 

，在X极附近观察到的现象是：

 

②Y电极上的电极反应式是：

 

，检验该电极反应产物的方法是：

 

．总反应化学方程式是：

 

．
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则：①X电极的材料是

 

．②Y电极的材料是

 

．
（3）若要在铁钉表面镀铜，则电解液a选用

 

，X电极的材料是

 

，Y电极的材料是

 

．

Answer 1

考点：电解原理

专题：

分析：（1）电解饱和食盐水时，由电源可知，X为阴极，Y为阳极，Y电极上氯离子放电生成氯气，X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子；
（2）电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，粗铜做阳极，精铜做阴极；
（3）电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，阴极上得电子发生还原反应；在铁钉表面镀铜，根据电镀池工作原理可知，Fe作阴极，Cu作阳极，电镀时用含镀层金属的阳离子的盐做电解质溶液；

解答： 解：（1）①和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H⁺+2e^-=H₂↑，所以该电极附近氢氧根浓度增大，碱性增强，滴入几滴酚酞试液会变红，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；酚酞变红，有气泡产生；
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯气可用淀粉碘化钾试纸检验，可使试纸变蓝色，电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子，Y电极上氯离子放电生成氯气，所以电池反应式为2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑； 淀粉碘化钾试纸；2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（2）电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，粗铜做阳极，精铜做阴极，X电极为电解池的阴极材料是精铜，Y电极为电解池的阳极，所以Y电极的材料是粗铜；
故答案为：精铜；粗铜；
（3）在铁钉表面镀铜，作阳极的是镀层金属铜；Cu-2e^-=Cu²⁺；做阴极的是待镀金属铁，X为阴极，电极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，电镀时用含镀层金属的阳离子的盐做电解质溶液，则给铁钉镀铜可采用CuSO₄作电镀液，故答案为：CuSO₄溶液；铁；铜．

点评：本题考查学生电解池的工作原理知识，明确图中电源的正负极确定电解池的阴阳极是解答的关键，并熟悉电极反应及离子的放电顺序来解答，题目难度中等．