Question

如图为电解装置，X、Y为电极材料，a为电解质溶液。

（1）若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，电解一段时间后:

X电极附近可观察到的实验现象是                                                ；

写出Y电极的电极反应式                                                            。

（2）若要实现Cu  +H₂SO₄＝CuSO₄+H₂↑，

则Y电极材料是                                                ；

写出X电极的电极反应式                                         。

（3）若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银，则a为                        ，反应前两电极的质量相等，反应后电极质量相差2.16g，则该过程理论上通过电流表的电子数为                            。

（4）若X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，电解一段时间后，溶液的pH            （填“增大”“不变”“减小”），若要使溶液恢复原来的状态，可往溶液中加入                                         。

 

Answer 1

【答案】

（1）电极表面产生气体，附近溶液变红    2分    2Cl^-  -2e^-＝Cl₂↑  2分

（2）Cu    （1分）          2H^＋+2e^-＝H₂↑      2分

（3）AgNO₃溶液  （1分）        0.01N_A或6.02×10²¹      2分

（4）增大    H₂O      各2分

【解析】

试题分析：根据装置可知，该装置是电解池，Y电极与电源的正极相连，做阳极，X电极与电源的负极相连，做阴极。

（1）若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，则阳极Y是溶液中的氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl^-  -2e^-＝Cl₂↑；X电极是溶液中的氢离子放电生成氢气，由于氢离子放电破坏了阴极周围水的电离平衡，所以阴极周围溶液中OH^－浓度大于氢离子浓度，溶液显碱性，则X电极附近可观察到的实验现象是电极表面产生气体，附近溶液变红。

（2）根据反应式Cu  +H₂SO₄＝CuSO₄+H₂↑可知，铜失去电子，溶液中的氢离子得到电子，所以若要实现Cu  +H₂SO₄＝CuSO₄+H₂↑，则铜做阳极，因此Y电极材料是铜，X电极是阴极，溶液中的氢离子放电，电极反应式为2H^＋+2e^-＝H₂↑。

（3）电镀时待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，含有镀层金属离子的溶液做电镀液，所以若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银，则a为硝酸银溶液。反应前两电极的质量相等，反应后电极质量相差2.16g，这说明阳极银有1.08g失去电子，而阴极有1.08g银析出，所以该过程理论上通过电流表的电子数为×6.02×10²³/mol＝6.02×10²¹。

（4）若X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，则阳极是溶液中的OH^－放电，阴极是氢离子放电，这说明相当于是电解水，所以电解一段时间后，氢氧化钠的浓度增大，溶液的pH增大。由于相当于电解水，所以若要使溶液恢复原来的状态，可往溶液中加入水。

考点：考查电化学原理的有关应用、判断和计算