Question

电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，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)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，则电解池中总反应的离子方程式为_______________，在X极附近观察到的实验现象是_______________。检验Y电极反应产物的方法是_______________。

(2)若想用电解实验制得白色纯净的Fe(OH)₂沉淀，a仍是饱和NaCl溶液，则Y电极反应式为 _______________，往U型管添加完饱和NaCl溶液后需加入少量苯，苯的作用是_______________。

(3)若想用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则X电极的材料是_______________，Y电极反应式为___________________。

Answer 1

(1)2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+ Cl₂↑

电极附近有气泡产生，溶液变成红色  湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

(2)Fe—2e^-Fe²⁺  防止生成的Fe(OH)₂被空气氧化

(3)纯铜 Zn-2e^-Zn²⁺、Fe—2e^-Fe²⁺、Ni—2e^-Ni²⁺ 、Cu—2e^-Cu²⁺

解析：(1)2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-

X极附近有气泡生成，因生成OH^-，使酚酞溶液呈红色。

Y极生成Cl₂，可用湿润的淀粉碘化钾试纸放于Y极出口处，若变蓝则证明生成Cl₂。

(2)铁作阳极：Fe-2e^-Fe²⁺

苯的作用：防止生成的Fe(OH)₂被空气氧化。

(3)精炼铜时X电极材料为纯铜(或精铜)，Y极由于是粗铜，含有锌、铁、镍等杂质，可发生反应，Zn-2e^-Zn²⁺；Fe-2e^-Fe²⁺；Ni-2e^-Ni²⁺