高中化学鲁科版化学与技术主题二海水资源工业制碱单元测试 专题2氯碱生产

课题2氯碱生产1．了解电解的概念和电解食盐水的原理，并能写出相应的电极反应式和总反应的化学方程式。(重点)2．知道电解槽的基本结构、作用及其主要类型，能说明离子膜电解槽的工作原理，知道离子膜法电解制烧碱的主要工艺流程，了解精制盐水的原理和方法。(重难点)3．能举例说明氯碱工业产品的主要用途。氯碱生产的核心技术——电解1.电解(1)定义：使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质，在阴、阳两极分别发生还原反应和氧化反应的过程。(2)电解装置——电解槽电解槽eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(直流电源,电极\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(阳极——与直流电源正极相连,阴极——与直流电源负极相连))))(3)电解原理阴极：阳离子移向阴极，得电子，发生还原反应。阳极：阴离子移向阳极，失电子，发生氧化反应。2．电解饱和食盐水(1)离子移动方向Na＋、H＋移向阴极，Cl－、OH－移向阳极。(2)电极反应及总反应阴极：2H＋＋2e－=H2↑，阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑，总反应：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(电解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。(3)现象向溶液中滴入酚酞时，阴极变红色；阳极出现黄绿色气体，能使润湿的KI－淀粉试纸变蓝色。1．电解饱和食盐水时，如何检验阴极气体成分？【提示】收集一小试管阴极产生的气体，靠近酒精灯火焰，产生淡蓝色火焰，并发出“噗噗”响声，证明有H2生成。氯碱生产的基本装置——电解槽1.如何有效地隔开电解产物电解槽的阴极室和阳极室用阳离子膜隔开，精制饱和食盐水进入阳极室，去离子水进入阴极室。阳离子膜具有选择透过性，它只允许阳离子Na＋透过膜进入阴极室，而阴离子Cl－、OH－和气体则不能透过。2．选择什么样的电极材料阳极材料：以钛为基体、其表面涂有钌和钛氧化物涂层的金属。阴极材料：低碳钢。2．阳离子膜和阴离子膜的作用有什么不同？【提示】阳离子膜只允许阳离子透过，阴离子和分子不能透过；阴离子膜只允许阴离子透过，阳离子和分子不能透过。氯碱工业产品电解产物的判断【问题导思】①电解时，阴离子一定在阳极放电吗？【提示】不一定。阳极材料为活性电极时，材料本身失电子而放电，溶液中阴离子不放电。②电解饱和食盐水时，向溶液中滴入酚酞试液，为什么阴极区溶液变红色？【提示】阴极：2H＋＋2e－=H2↑，使阴极区溶液碱性增强。③你知道阳极、阴极上离子的放电顺序吗？【提示】见要点1、2。1．阳极产物判断首先看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序中Ag以前的金属)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要再看溶液中的离子的失电子能力。此时根据阴离子放电顺序加以判断。阴离子放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根。2．阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是()【解析】电解食盐水时，2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2在阴极产生，Cl2在阳极产生。由图可知每一装置左侧都是用来收集H2的，而右侧是用来检验Cl2(使淀粉­KI溶液变蓝)。【答案】D电解槽中电子流向和电流方向：电子流向：阳极→正极→负极→阴极直流电源相当于“电子泵”电流方向eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(内电路：负极→正极,外电路：正极→阳极→阴极→负极))1．家用消毒液的发生器是以精盐和自来水为反应物，通电时，发生器电解槽的极板上产生大量气泡，切断电源后，生成液具有强烈的杀菌消毒能力。与该反应器工作原理直接有关的化学方程式是()A．2Ca(OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OB．H2＋Cl2eq\o(=,\s\up8(光照))2HClC．2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑D．2HClO=2HCl＋O2↑【解析】根据发生器的反应物和反应条件，可以推测在发生器中电解食盐水，选项C符合题意。【答案】C粗盐的精制【问题导思】①氯碱生产中，能否用粗盐水代替精制盐水？【提示】不能，粗盐水中的泥沙，以及电解时生成的Ca(OH)2、Mg(OH)2沉淀，损坏离子交换膜。②除去粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋分别用什么试剂？【提示】SOeq\o\al(2－,4)——BaCl2、Mg2＋、Fe3＋——NaOH、Ca2＋——Na2CO3。③粗盐提纯时，加入试剂的顺序中，Na2CO3能否排在BaCl2之前？为什么？【提示】不能。过量的Ba2＋须用COeq\o\al(2－,3)除去，故加入顺序中，Na2CO3一定排在BaCl2之后。1．粗盐的成分粗盐中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。2．杂质的危害Ca2＋、Mg2＋等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；此外，杂质的存在会使得到的产品不纯。3．除杂质的过程eq\x(粗盐水)eq\o(→,\s\up8(过量BaCl2),\s\do8(除SO\o\al(2－,4)))eq\o(→,\s\up8(过量NaOH),\s\do8(除Mg2＋、Fe3＋))eq\o(→,\s\up8(过量Na2CO3),\s\do8(除Ca2＋、Ba2＋))eq\o(→,\s\up8(过滤),\s\do8(除泥沙及沉淀))eq\o(→,\s\up8(适量盐酸),\s\do8(除CO\o\al(2－,3)、OH－))eq\x(含少量Ca2＋、Mg2＋)eq\o(→,\s\up8(阳离子交换塔),\s\do8(除Ca2＋、Mg2＋))eq\x(精制盐水)(1)除杂质时所加试剂的顺序要求是：Na2CO3必须在BaCl2之后；加入盐酸在过滤之后。(2)试剂加入顺序有多种选择：①BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、盐酸②BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、盐酸③NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、盐酸为了除去粗盐中Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，正确的操作顺序是()①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加入过量的BaCl2溶液A．①④②⑤③ B．④①②⑤③C．②④⑤①③ D．⑤②④①③【解析】按除杂的基本要求，为了保证杂质离子完全除去，所用试剂一般应稍过量，但又不能引入新杂质，而且方法要尽可能简单。解题时，要弄清每加一种试剂的作用以及过量的试剂如何在下一步除去。过量的NaOH溶液是为了使粗盐水中的Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋等离子形成沉淀，多加的NaOH溶液最后可用HCl溶液中和；加BaCl2可除去SOeq\o\al(2－,4)；加过量的Na2CO3溶液是为了使粗盐水中的Ca2＋以及上一步中过量的Ba2＋形成沉淀而除去。从以上分析可以知道Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后才能加入，以保证过量的Ba2＋不致引入新杂质；而盐酸应该在过滤操作后加入，以防止在加入酸调节溶液pH时，某些沉淀会溶解或部分溶解。至于NaOH溶液和BaCl2溶液加入的先后顺序，则没有原则性的差别。根据上述分析可知D选项符合题意。【答案】D除杂原则：1除杂试剂需过量；2过量试剂需除尽；3除去多种杂质要考虑加入试剂的顺序；4选择最佳的除杂途径。2．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如图所示。【导学号：28920231】依据图，完成下列填空。(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为______________________；与电源负极相连的电极附近，溶液pH______________(填“不变”、“升高”或“下降”)。(2)工业食盐含Ca2＋、Mg2＋等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________；_______________________________________________________________。(3)如果精盐中SOeq\o\al(2－,4)含量较高，必须添加钡试剂除去SOeq\o\al(2－,4)，该钡试剂可以是__________。a．Ba(OH)2b．Ba(NO3)2c．BaCl(4)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过______________、冷却、______________(填操作名称)除去NaCl。(5)用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；在用离子交换膜法电解食盐水时，阳离子交换膜将电解槽分隔为阳极室和阴极室的目的是___________________________________________________________________________________________________________________。采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2O，相应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________。【解析】与电源正极相连的极是电解池阳极，阴离子在电极上放电。而阴极上H＋放电后导致OH－富集，碱性增强。除杂时以不引入难除去离子为宗旨，尽量避免加入杂质离子，故除Ca2＋用Na2CO3，除Mg2＋用NaOH，钡盐可选用Ba(OH)2、BaCl2。利用溶解度的差异可以用蒸发结晶法除去NaOH中NaCl。而不采用隔膜时Cl2与NaOH直接接触生成NaClO。【答案】(1)2Cl－－2e－=Cl2↑升高(2)Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(3)ac(4)蒸发过滤(5)防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2混合而引起爆炸并避免Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO而影响烧碱的质量2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑、Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O1．食盐水中的4种离子：Na＋、Cl－、H＋、OH－。2．电解饱和食盐水的3个反应式：阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑阴极：2H＋＋2e－=H2↑总反应：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(通电))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑3．阳离子膜的特点：允许阳离子通过，不允许阴离子、分子通过。4．氯碱工业的3种主要产品：烧碱、氯气、氢气。1．下列物质不属于氯碱工业产品的是()A．液氯 B．盐酸C．乙烯 D．漂白粉【解析】由2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(通电))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑可知，液氯是氯碱工业产品，则含氯物质(盐酸、漂白粉)也属于氯碱工业产品。【答案】C2．精制食盐水时，下列物质中不必用到的有()①NaOH溶液②盐酸③K2CO3溶液④BaCl2溶液⑤硫酸⑥Na2CO3溶液⑦Ba(NO3)2溶液A．③④⑤ B．③⑤⑦C．②⑤⑥ D．②④⑤⑦【解析】精制食盐水时，不必用到的试剂是K2CO3溶液、硫酸和Ba(NO3)2溶液，若选用这些试剂时，将会分别引入钾盐、硫酸盐和硝酸盐等杂质。【答案】B3．“粗盐提纯”实验中，蒸发时，正确的操作是()A．把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热B．开始析出晶体后用玻璃棒搅拌C．待水分完全蒸干后停止加热D．蒸发皿中出现较多量固体时即停止加热【解析】“粗盐的提纯”实验涉及溶解、过滤、蒸发结晶等基本操作内容，三项操作从始至终均要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防迸溅)。为达到提纯目的，过滤后要对澄清滤液进行蒸发，加热至蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干(最后用玻璃棒把固体转移到纸上，称量后回收)。【答案】D4．下列关于用离子膜电解槽电解饱和食盐水的叙述不正确的是()【导学号：28920232】A．精制饱和食盐水注入阳极室B．Cl－和OH－透过阳离子膜进入阳极室C．阴极区溶液使酚酞试液显红色D．阳极产生使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体【答案】B5．氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠，我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。(1)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极，其原因是_______________________________________________________________。阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)为使电解氯化钠的速率加快，下列措施可行的是__________。(填字母)a．增大阴极碳钢网的面积b．提高饱和氯化钠溶液的温度c．加大阴极与阳极间的距离d．提高电解时电源电压【解析】电解时H＋、Cl－分别在阴、阳两极上得失电子，产生H2和Cl2，阳极材料必须选择不易被Cl2腐蚀的材料；增大面积、提高温度、增大电压都有利于加快电解食盐水的速率。【答案】(1)阴极产生的Cl2不易腐蚀钛既能防止H2、Cl2混合爆炸，又能避免Cl2与NaOH反应(2)abd学业分层测评(五)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于电解NaCl的水溶液，下列叙述正确的是()A．电解时阳极得到Cl2，阴极得到钠B．在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性【解析】电解时阴极：2H＋＋2e－=H2↑(H＋由H2O提供后剩余OH－显碱性)，阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑(Cl2有一部分溶于水，呈强氧化性，滴入KI后生成I2)。【答案】B2．下列关于离子交换膜电解槽的叙述，错误的是()A．精制的饱和食盐水进入阳极室B．纯水(加少量NaOH)进入阴极室C．阴极产物为NaOH和氢气D．电解槽的阳极用金属铁网制成【解析】离子交换膜电解槽阳极产物为Cl2，阴极为NaOH和H2。阳极发生氧化反应：2Cl－－2e－=Cl2↑，若是铁做阳极，则Fe原子失去电子，阳极不会得到Cl2；阴极发生还原反应：2H＋＋2e－=H2↑，需补充H2O，Na＋自阳极室进入阴极室后，与OH－形成NaOH。【答案】D3．目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是()A．硬水的软化B．电解饱和食盐水制造NaOHC．电渗析淡化海水D．海水中提取金属Mg【解析】海水中提取金属Mg的基本过程为：海水eq\o(→,\s\up8(石灰乳))氢氧化镁eq\o(→,\s\up8(盐酸))氯化镁溶液eq\o(→,\s\up8(结晶))氯化镁晶体eq\o(→,\s\up8(脱水))无水氯化镁eq\o(→,\s\up8(电解))金属镁。【答案】D4．下列说法错误的是()A．电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸B．电解饱和食盐水在阴极区有NaOH生成C．用离子交换膜法制烧碱不会对环境造成污染D．氯碱工业产品可用于造纸、金属冶炼等行业【解析】氯碱工业会产生三废(废气、废水、废渣)，故必对环境造成污染。【答案】C5．氯碱工业的电解槽使用的交换膜是()A．阴离子交换膜 B．阳离子交换膜C．滤纸 D．塑料薄膜【解析】氯碱工业的电解槽中，使用阳离子交换膜，防止Cl2和H2混合。【答案】B6．在氯碱工业中，原料盐中的杂质离子危害很高，能破坏离子膜，以下对Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)除去顺序不合理的是()【导学号：28920233】A．BaCl2、NaOH、Na2CO3B．BaCl2、Na2CO3、NaOHC．NaOH、BaCl2、Na2CO3D．Na2CO3、BaCl2、NaOH【解析】除杂原则是每一种试剂必须过量，不能引入杂质离子，或者引入的杂质离子利用后加试剂能除去。而D选项加入BaCl2后，再加NaOH时不能将过多的钡离子除去，从而引入新的杂质。【答案】D7．用惰性电极电解未精制的食盐水，食盐水装在U形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是()A．碳酸镁 B．硫酸钡C．氢氧化镁 D．碳酸钡【解析】未精制的食盐水中含Ca2＋、Mg2＋，电解时产生的NaOH与Mg2＋反应生成Mg(OH)2沉淀。【答案】C8．取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯做电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是()A．b电极是阴极B．a电极与电源的正极相连C．电解过程中，水是氧化剂D．b电极附近溶液的pH变小【解析】a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明a极产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，b为阴极，2H＋＋2e－=H2↑，电解促进水的电离，所以b极附近的pH增大。【答案】D9．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质(见下图)。下列说法正确的是()A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应D．图中所示转化反应都是氧化还原反应【解析】A项Na2CO3比NaHCO3的溶解度大；C项不是二者不反应，而是类似钝化作用，反应产物的覆盖和隔离作用阻碍了反应的进一步进行；D项制取Na2CO3、NaHCO3的过程不涉及氧化还原反应。【答案】B10.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()A．a为正极，b为负极；NaClO和NaClB．a为负极，b为正极：NaClO和NaClC．a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl【解析】电解饱和食盐水生成Cl2、H2和NaOH，同时在电解池内制得消毒液，则该消毒液的有效成分是Cl2和NaOH反应生成的NaClO。在图示的电解池中，要使Cl2和NaOH充分反应，应使Cl2生成于下方、NaOH生成于上方。在饱和食盐水的电解池中，Cl2生成于阳极、NaOH生成于阴极。电解池的阳极连接电源的正极，阴极连接电源的负极。则a是负极，b是正极。【答案】B11．某兴趣小组设计如下图所示微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up8(电解))Cl2↑＋H2↑B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl2＋2e－=2Cl－D．断开K1，闭合K2时，石墨电极做正极【解析】断开K2，闭合K1时，构成电解池，反应的离子方程式为2H2O＋2Cl－eq\o(=,\s\up8(电解))H2↑＋Cl2↑＋2OH－，石墨电极为阳极，发生反应：2Cl－－2e－=Cl2↑；铜电极为阴极，发生反应：2H＋＋2e－=H2↑，所以铜电极附近溶液变红。断开K1，闭合K2时，构成原电池，其中石墨电极为正极。【答案】D[能力提升]12．为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：称取粗盐eq\o(→,\s\up8(溶解),\s\do8(①))eq\o(→,\s\up8(BaCl2),\s\do8(②))eq\o(→,\s\up8(NaOH),\s\do8(③))eq\o(→,\s\up8(Na2CO3),\s\do8(④))eq\o(→,\s\up8(过滤),\s\do8(⑤))滤液eq\o(→,\s\up8(适量盐酸),\s\do8(⑥))eq\o(→,\s\up8(蒸发、结晶、烘干),\s\do8(⑦))精盐(1)判断BaCl2已过量的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)第④步中，相关的离子方程式是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若先用盐酸调pH再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)为检测精盐纯度，需配制250mLmol·L－1NaCl(精盐)溶液，如右图是该同学转移溶液的示意图，图中的错误是_________________________________________________________________________________________________________________。【解析】加入BaCl2、NaOH、Na2CO3等沉淀剂后，产生BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3沉淀，还有过量Na2CO3和NaOH，需加入盐酸使它们转变成NaCl。但如果先加盐酸再过滤，Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3都可能溶解，造成产品纯度不高。【答案】(1)取第②步后的上层清液1～2滴于点滴板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊则表明BaCl2已过量(2)Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓；Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓(3)先加盐酸会有少量CaCO3、BaCO3等溶解，从而影响制得精盐的纯度(4)未用玻璃棒引流；未采用250mL容量瓶13．电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，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_________________________________，在X极附近观察到的现象是_______________________________________。②Y电极上的电极反应式为_______________________________________，检验该电极反应产物的方法是______________________________________。(2)如果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________________，电极反应式为___________________。②Y电极的材料是________________，电极反应式为___________________。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)【解析】(1)用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑；阴极反应：2H＋＋2e－=H2↑。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以X为阴极，Y为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H＋，溶液呈碱性，加入酚酞试液变成红色；Y极产生Cl2，能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色。(2)电解精炼Cu时，用含杂质的Cu为阳极，纯Cu为阴极。反应过程中阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比Cu差的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2＋能得电子成为单质，其他较活泼金属对应的离子不能得电子。根据装置图，X为阴极，Y为阳极。所以，X电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu；Y电极的材料是粗铜，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋。【答案】(1)①2H＋＋2e－=H2↑放出气体，溶液变红②2Cl－－2e－=Cl2↑把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色(2)①纯铜