Question

电解原理在工业中有广泛应用．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

电解原理在工业中有广泛应用．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是惰性电极，a是200mLNaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则电解池中X极上的电极反应为______，在X极附近观察到的现象是：______．Y电极上的电极反应式是______，检验该电极反应产物的方法是：______．当外电路通过0.02mol电子时，充分混合电解后的溶液，忽略溶液体积变化，理论上溶液的pH值为______．（2）如果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电极的材料是______，Y电极反应式是______．

Answer 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↑，X电极负极水的电离被破坏，氢氧根离子浓度增大，溶液呈红色，阴极附近有气泡冒出；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↑，检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色；
当外电路通过0.02mol电子时，充分混合电解后的溶液，忽略溶液体积变化，阴极电极反应可知反应过程中消耗氢离子物质的量和生成氢氧根离子物质的量相同为0.02mol，溶液中c（OH^-）=

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L；
c（H⁺）=

10?14

0.1

=10^-13mol/L；
溶液pH=13；
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；有气泡生成，溶液呈红色；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色；13；
（2）电解方法精炼粗铜，X为阴极，电解池的阴极材料是纯铜，电极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，Y为阳极，电解池的阳极材料是粗铜，电极反应为：Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案为：纯铜；粗铜；Cu-2e^-=Cu²⁺．