Question

電解原理在化學工業中有廣泛的應用。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                 。
②Y電極上的電極反應式為              ，
（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           
②Y電極的電極反應式為                    (說明：雜質發生的反應不必寫出。)
③溶液中的c(Cu²⁺)與電解前相比            (填“變大”、“變小”或“不變”)。

Answer 1

（1）①2H₂O + 2e- = H₂ + 2OH^- （2H⁺+2e^-＝H₂↑）有氣泡產生，溶液變紅  Na⁺，H⁺
②2Cl^- - 2e^-=Cl₂
（2）①精銅       ②Cu-2e^-=Cu²⁺         ③變小

解析試題分析：（1）X電極和電源的負極相連，所以作陰極。溶液中的氫離子放電，電極反應式是2H⁺+2e^-＝H₂↑。氫離子放電，破壞了陰極周圍水的電離平衡，導致陰極周圍溶液顯堿性，所以溶液顯紅色。電解液中向X極（陰極）方向移動的離子是陽離子：Na⁺，H⁺②Y電極和電源的正極相連，作陽極。溶液正的氯離子放電生成氯氣，電極反應式是2Cl^-—2e^-＝Cl₂↑。
（2）粗銅精煉時，粗銅和電源的正極相連，作陽極。純銅和電源的負極相連，作陰極，硫酸銅作電解質溶液，所以①X電極材料是純銅，電極反應式是Cu²⁺+2e^-＝Cu；②Y電極材料是粗銅，電極反應式是Cu-2e^-＝Cu²⁺。③陽極其他金屬失電子的時候，溶液中的Cu²⁺ 得電子，所以精煉過程中，溶液中的c(Cu²⁺)變小。 
考點：電解池的分析和粗銅電解精煉