Question

電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．如圖1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在X極附近觀察到的現(xiàn)象是

 

．
②Y電極上的電極反應(yīng)式為

 

．
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則：Y電極的材料是

 

，電極反應(yīng)式是

 

．（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）
（3）工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純．電解槽內(nèi)裝有陽(yáng)離子交換膜（只允許陽(yáng)離子通過），其工作原理如圖2：①該電解槽的陰極反應(yīng)式是

 

．②除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從溶液出口

 

（填寫“A”或“B”）導(dǎo)出．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：

分析：（1）電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上是氯離子失電子，陰極上是氫離子得電子生成氫氣，剩余氫氧根顯堿性遇酚酞變紅；
（2）根據(jù)電解精煉銅的工作原理知識(shí)來回答；
（3）①用陽(yáng)離子交換膜電解法除去工業(yè)品氫氧化鉀溶液中的雜質(zhì)含氧酸根，相當(dāng)于電解水，陰極氫離子離子放電；
②在陰極和陽(yáng)極之間有陽(yáng)離子交換膜，只允許陽(yáng)離子K⁺和H⁺通過，這樣就在陰極區(qū)聚集大量的K⁺和OH^-，從而產(chǎn)生純的氫氧化鉀溶液，所以除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從溶液出口在陰極區(qū)．

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：有氣泡，溶液變紅；
②和電源的正極相連的電極Y極是陽(yáng)極，該電極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）電解方法精煉粗銅，電解池的陽(yáng)極材料是粗銅，電極反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：粗銅；Cu-2e^-=Cu²⁺．
（3）①用陽(yáng)離子交換膜電解法除去工業(yè)品氫氧化鉀溶液中的雜質(zhì)含氧酸根，相當(dāng)于電解水，故電解時(shí)，陰極：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：陰極：2H⁺+2e^-=H₂↑；
②在陰極區(qū)聚集大量的K⁺和OH^-，從而產(chǎn)生純的氫氧化鉀溶液，除雜后的氫氧化鉀溶液從出口B導(dǎo)出，故答案為：B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理的分析應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)離子放電順序判斷電解過程中發(fā)生的反應(yīng)理解反應(yīng)原理，題目難度中等．