Question

3．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．下圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連．（雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：
①寫出電解飽和NaCl溶液總的離子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
②在X極附近觀察到的現(xiàn)象是放出氣體，溶液變紅．檢驗(yàn)Y電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色．
（2）如要用電解方法精煉粗銅（含有鋅鐵鎳銀金和鉑等微量雜質(zhì)），電解液a選用CuSO₄溶液，則：
①X電極發(fā)生的反應(yīng)類型為還原反應(yīng)；電子的流向由Y到X（填X或Y）．②Y電極的材料是粗銅，電極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺．CuSO₄溶液的濃度略有減少（填“不變”“略有增加”或“略有減少”）．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上是氯離子失電子，陰極上是氫離子得電子，氯氣能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)；
（2）根據(jù)電解精煉銅的工作原理知識(shí)來(lái)回答．

解答 解：（1）①用惰性電極電解氯化鈉溶液時(shí)，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，電解的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2 OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2 OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
②和電源的負(fù)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(yīng)，即2H⁺+2e^-=H₂↑，所以該電極附近氫氧根濃度增大，堿性增強(qiáng)，滴入幾滴酚酞試液會(huì)變紅；和電源的正極相連的電極Y極是陽(yáng)極，該電極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯氣能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)，可以用于氯氣的檢驗(yàn)，
故答案為：放出氣體，溶液變紅；把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色；
（2）①電解方法精煉粗銅，電解池的陰極材料是純銅，電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從Y電極經(jīng)電源流向X電極，故答案為：還原反應(yīng)； YX；
②電解方法精煉粗銅，電解池的陽(yáng)極材料是粗銅，主要電極反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺，另ZnFe等比Cu活潑的金屬也會(huì)失電子生成金屬陽(yáng)離子，陰極只有銅離子得電子，硫酸銅溶液濃度降低，故答案為：粗銅；Cu-2e^-=Cu²⁺；略有減少．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生電解池的工作原理知識(shí)，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，難度不大．