Question

17．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．如圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連．請(qǐng)回答以下問題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)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(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑．在X極附近觀察到的現(xiàn)象是放出氣體，溶液變紅．
②Y電極上的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色．
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則：X電極的材料是純銅，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu．
（3）若X、Y都是惰性電極，a是1mol•L^-1鹽酸溶液，實(shí)驗(yàn)開始10min后，鹽酸濃度為0.6mol•L^-1，則反應(yīng)開始至10min，HCl的反應(yīng)速率v（HCl）=0.04 mol•L^-1•min^-1．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水時(shí)，陽極上是氯離子失電子，陰極上是氫離子得電子，氯氣能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)；
（2）電解方法精煉粗銅，粗銅做陽極，精銅做陰極，含銅離子的鹽溶液做電解質(zhì)溶液；
（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率概念計(jì)算V=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算．

解答 解：（1）①和電源的負(fù)極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H⁺+2e^-=H₂↑，所以該電極附近氫氧根濃度增大，堿性增強(qiáng)，滴入幾滴酚酞試液會(huì)變紅，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；放出氣體，溶液變紅；
②和電源的正極相連的電極Y極是陽極，該電極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯氣能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)，可以用于氯氣的檢驗(yàn)，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色；
（2）電解方法精煉粗銅，電解質(zhì)溶液a選用CuSO₄溶液，陽極Y為粗銅，陰極x為純銅，銅離子得到電子生成銅，電極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-=Cu；故答案為：純銅，Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）乙裝置中X、Y都是惰性電極，a是1mol•L^-1鹽酸溶液，實(shí)驗(yàn)開始10min后，鹽酸溶液濃度為0.6mol•L^-1，則反應(yīng)開始至10min，鹽酸溶液的反應(yīng)速率=$\frac{1mol/L-0.6mol/L}{10min}$=0.04mol•L^-1•min^-1；
故答案為：0.04 mol•L^-1•min^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池、電解池原理的分析應(yīng)用，主要是電極反應(yīng)，電極產(chǎn)物判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．