Question

【題目】電解原理在化學工業中有廣泛的應用。

上圖表示一個電解池，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是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：

①電解池中X極上的電極反應式為________，在X極附近觀察到的現象是__________________________　。電解液中向X極方向移動的離子是______。

②檢驗Y電極反應產物的方法是________________

（2）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________

②溶液中的c(Cu2＋)與電解前相比________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

（3）如利用該裝置實現鐵上鍍鋅，電解池盛放的電鍍液必須含有濃度較高的________(要求填電解質溶液中所含的陽離子)。

Answer 1

【答案】2H++2e-=H2↑ 有無色氣泡產生，溶液會變紅 Na+和H+ 將濕潤的淀粉碘化鉀試紙接近出氣口，如果試紙變藍說明生成氯氣 純銅 變小 Zn2+

【解析】

（1）①若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，X為陰極，電極上氫離子放電生成氫氣。

②Y電極上產生氯氣，氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗。

（2）①如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則陽極應該是粗銅，陰極是純銅。

②該電解池的陽極材料是粗銅，參與放電的是金屬鋅、鐵、銅等金屬，在陰極上一直是銅離子得電子的還原反應，溶液中的c(Cu2＋)與電解前相比減少。

（3）鐵上鍍鋅，鍍層金屬鋅作陽極，鍍件金屬鐵作陰極，含Zn2+的溶液作為電解質溶液。

（1）①若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，X為陰極，電極上氫離子放電生成氫氣，電極反應式為2H++2e-=H2↑，同時該電極附近生成氫氧根離子，遇到酚酞試液會變紅，電解質溶液中陽離子向陰極定向移動，所以向X極方向移動的離子是Na+和H+，故答案為：2H++2e-=H2↑；有無色氣泡產生，溶液會變紅；Na+和H+。

②Y電極上產生氯氣，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，故答案為：將濕潤的淀粉碘化鉀試紙接近出氣口，如果試紙變藍說明生成氯氣。

（2）①如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則陽極應該是粗銅，陰極是純銅，則X是純銅，Y是粗銅，故答案為：純銅。

②該電解池的陽極材料是粗銅，參與放電的是金屬鋅、鐵、銅等金屬，在陰極上一直是銅離子得電子的還原反應，溶液中的c(Cu2＋)與電解前相比減少，故答案為：變小。

（3）鐵上鍍鋅，鍍層金屬鋅作陽極，鍍件金屬鐵作陰極，陰極發生反應為：Zn2++2e-=Zn，電鍍液中含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液，可以是ZnCl2溶液或ZnSO4溶液，故答案為：Zn2+。