Question

【题目】电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，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）若X，Y都是惰性电极，a是NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①Y电极上的电极反应式为 ． 在X极附近观察到的现象是：
检验Y电极产物的方法是：
②电解总反应离子方程式为 ．
（2）若X和Y仍均为惰性电极，a为CuSO 4 溶液，则电解时的化学反应方程式为
． 通过一段时间后，向所得溶液中加入16g CuO粉末，恰好恢复到电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为 ．
（3）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电极的电极反应式是（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
③假若电路中有0.04摩尔电子通过时，阴极增重克．

Answer 1

【答案】
（1）2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；有气泡产生，溶液变红；将湿润的淀粉碘化钾试纸接近出气口，如果试纸变蓝色就说明生成氯气；2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+Cl2↑+H2↑
（2）2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；多余；0.4mol
（3）纯铜；Cu2++2e﹣=Cu；1.28
【解析】解：（1）①若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，Y电极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，所以氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验；X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子，所以在X极附近观察到的现象是有气泡产生，溶液变红，
所以答案是：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；有气泡产生，溶液变红；将湿润的淀粉碘化钾试纸接近出气口，如果试纸变蓝色就说明生成氯气；
②X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2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+Cl2↑+H2↑，所以答案是：2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+Cl2↑+H2↑；（2）若X和Y仍均为惰性电极，a为CuSO4溶液，则电解时的总化学反应方程式为2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 ， 通电一段时间后，向所得溶液中加入16gCuO粉末，物质的量= =0.2mol，恰好恢复到电解前的浓度和pH，则生成的硫酸为0.2mol，反应的硫酸铜物质的量为0.2mol，转移电子0.4mol，所以答案是：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；0.4mol；（3）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，阳极应该是粗铜、阴极是纯铜，则X电极是纯铜、Y电极是粗铜，阴极上铜离子放电，电极反应式为Cu2++2e﹣=Cu，所以若电路中有0.04摩尔电子通过时，阴极增重 ×64=1.28g，所以答案是：①纯铜；②Cu2++2e﹣=Cu；③1.28．