Question

电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是AgNO₃溶液，电解之前在两极各滴入几滴石蕊试液，则
①Y电极上的电极反应式是

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

，
在Y极附近观察到的现象是

放出无色无味的气体，且溶液变红

．
②电解总反应离子方程式为

4Ag⁺+2H₂O═4Ag+O₂↑+4H⁺

．
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则
①X电极的材料是

纯铜

，②Y电极的电极反应式是

Cu-2e^-=Cu²⁺

（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
③假若电路中有0.04摩尔电子通过时，阴极增重

1.28

克．

Answer 1

分析：（1）电解AgNO₃溶液时，由电源可知，X为阴极，Y为阳极，阳极上是氢氧根离子失电子，阴极上是银离子得电子；
（2）根据电解精炼铜的工作原理知识来回答．

解答：解：（1）①和电源的正极相连的电极Y极是阳极，该电极上氢氧根离子发生失电子的氧化反应，即4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，氢氧根离子浓度减小，氢离子浓度增大，石蕊试液变红，故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；放出无色无味的气体，且溶液变红；
②阳极上是氢氧根离子失电子，阴极上是银离子得电子，电解总反应离子方程式为：4Ag⁺+2H₂O═4Ag+O₂↑+4H⁺，故答案为：4Ag⁺+2H₂O═4Ag+O₂↑+4H⁺；
（2）①电解方法精炼粗铜，电解池的阴极材料是纯铜，故答案为：纯铜；
②电解方法精炼粗铜，电解池的阳极材料是粗铜，电极反应为：Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案为：Cu-2e ^-=Cu²⁺；
③阴极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，当电路中有0.04mol电子通过时，应生成Cu 0.02mol，质量为1.28g，故答案为：1.28．

点评：本题考查学生电解池的工作原理知识，明确图中电源的正负极确定电解池的阴阳极是解答的关键，并熟悉电极反应及离子的放电顺序来解答，题目难度中等．