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3.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是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-.在X极附近观察到的现象是无色无味气体产生,溶液由无色变红色.
②Y电极上的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑;.
(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,电极反应式是Cu2++2e-=Cu.
②Y电极的材料是粗铜,电极反应式是Cu-2e-═Cu2+.

分析 (1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,
①该电池中,X是阴极、Y是阳极,X极上水得电子生成H2和OH-,导致X电极附近溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱变红色;
②Y电极上氯离子放电生成氯气;
(2)电解精炼粗铜时,粗铜作阳极、纯铜作阴极,电解质溶液a为硫酸铜溶液,X电极上铜离子得电子生成Cu,由此分析解答.

解答 解:(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,
①该电池中,X是阴极、Y是阳极,X极上水得电子生成H2和OH-,导致X电极附近溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱变红色,X电极上电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,因为生成碱,所以看到的现象是:溶液由无色变红色,
故答案为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-;无色无味气体产生,溶液由无色变红色;
②Y电极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;
(2)电解精炼粗铜时,粗铜作阳极、纯铜作阴极,电解质溶液a为硫酸铜溶液,
①X电极的材料是纯铜,X电极上铜离子得电子生成Cu,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,
故答案为:纯铜;Cu2++2e-=Cu;
②Y电极是阳极,电的材料是粗铜;  电极反应是铜放电生成铜离子,电极反应式为:Cu-2e-═Cu2+,故答案为:粗铜;Cu-2e-═Cu2+.

点评 本题考查电解原理,为高频考点,明确各个电极上发生的反应、离子放电顺序是解本题关键,注意电解精炼时阴阳极材料成分,题目难度不大.

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