Question

【題目】電解原理在化學工業中有廣泛應用．如圖表示一個電解池，裝有電解液a；X，Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連．請回答以下問題：

（1）若X，Y都是惰性電極，a是NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：
①Y電極上的電極反應式為 ． 在X極附近觀察到的現象是：
檢驗Y電極產物的方法是：
②電解總反應離子方程式為 ．
（2）若X和Y仍均為惰性電極，a為CuSO 4 溶液，則電解時的化學反應方程式為
． 通過一段時間后，向所得溶液中加入16g CuO粉末，恰好恢復到電解前的濃度和pH，則電解過程中轉移的電子的物質的量為 ．
（3）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則
①X電極的材料是
②Y電極的電極反應式是（說明：雜質發生的電極反應不必寫出）
③假若電路中有0.04摩爾電子通過時，陰極增重克．

Answer 1

【答案】
（1）2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；有氣泡產生，溶液變紅；將濕潤的淀粉碘化鉀試紙接近出氣口，如果試紙變藍色就說明生成氯氣；2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+Cl2↑+H2↑
（2）2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；多余；0.4mol
（3）純銅；Cu2++2e﹣=Cu；1.28
【解析】解：（1）①若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，Y電極上氯離子放電生成氯氣，電極反應式為2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，氯氣具有氧化性，能氧化碘離子生成碘單質，碘遇淀粉試液變藍色，所以氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗；X電極上氫離子放電，同時該電極附近生成氫氧根離子，所以在X極附近觀察到的現象是有氣泡產生，溶液變紅，
所以答案是：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；有氣泡產生，溶液變紅；將濕潤的淀粉碘化鉀試紙接近出氣口，如果試紙變藍色就說明生成氯氣；
②X電極上氫離子放電，同時該電極附近生成氫氧根離子，Y電極上氯離子放電生成氯氣，所以電池反應式為2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+Cl2↑+H2↑，所以答案是：2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+Cl2↑+H2↑；（2）若X和Y仍均為惰性電極，a為CuSO4溶液，則電解時的總化學反應方程式為2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 ， 通電一段時間后，向所得溶液中加入16gCuO粉末，物質的量= =0.2mol，恰好恢復到電解前的濃度和pH，則生成的硫酸為0.2mol，反應的硫酸銅物質的量為0.2mol，轉移電子0.4mol，所以答案是：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；0.4mol；（3）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，陽極應該是粗銅、陰極是純銅，則X電極是純銅、Y電極是粗銅，陰極上銅離子放電，電極反應式為Cu2++2e﹣=Cu，所以若電路中有0.04摩爾電子通過時，陰極增重 ×64=1.28g，所以答案是：①純銅；②Cu2++2e﹣=Cu；③1.28．