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極電極材料為鐵，Y極電極材料為惰性電極，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極上的電極反應式是 ．
②該裝置的總反應方程式為
（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 ， Y電極的材料是 ，
②Y電極的電極反應式 ． （說明：雜質發生的電極反應不必寫出）
（3）若X極材料為光滑的鐵釘（已經處理），Y極的材料為鋅，電解質溶液a為ZnCl2 ， ①X極的電極反應式為
②Y極的電極反應式為
③電解質溶液a的濃度將（填“增大”、“減少”、“不變”）

Answer 1

【答案】
（1）2H++2e﹣=H2↑；2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
（2）純銅；粗銅；Cu﹣2e﹣=Cu2+
（3）Zn2++2e﹣=Zn；Zn﹣2e﹣=Zn2+；不變
【解析】解：（1）若X極電極材料為鐵，Y極電極材料為惰性電極，a是飽和NaCl溶液，和電源的負極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發生得電子的還原反應，即2H++2e﹣=H2↑，所以該電極附近氫氧根濃度增大，堿性增強，滴入幾滴酚酞試液會變紅，Y電極上氯離子放電生成氯氣，電極反應式為2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，電解化學方程式為：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以答案是：①2H++2e﹣=H2↑；②2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；（2）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，則與電源負極相連的陰極X是純銅，陰極是銅離子放電，電極反應式為Cu2++2e﹣=Cu，與電源正極相連的陽極Y是粗銅，陽極發生反應為：Cu﹣2e﹣=Cu2+ ，
所以答案是：①純銅；粗銅；②Cu﹣2e﹣=Cu2+；（3）若X極材料為光滑的鐵釘（已經處理），Y極的材料為鋅，電解質溶液a為ZnCl2 ， 則與電源負極相連的陰極X是鋅離子放電，電極反應式為Zn2++2e ﹣=Zn，與電源正極相連的陽極Y是鋅失電子，陽極發生反應為：Zn﹣﹣2e ﹣=Zn2+ ， 整個電解質溶液不變，所以電解質溶液a的濃度將不變；
所以答案是：①Zn2++2e ﹣=Zn；Zn﹣2e ﹣=Zn2+；②不變．