Question

如图所示X、Y分别为直流电源的两极，Z溶液可能为：①稀硫酸 ②NaOH溶液 ③Na₂SO₄ 溶液 ④CuCl₂ 溶液 ⑤NaCl溶液 ⑥稀盐酸 ⑦CuSO₄ 溶液
（1）若通电后发现a、b两极上均有气体产生，且V（a）：V（b）=2：1，则电极a为

 

极，发生的电极反应式为

 

；电极b为

 

极，发生的电极反应式为

 

，Z溶液可能为

 

（写序号，下同）；若产生的气体体积比为1：1，则阳极的电极反应式是

 

，Z溶液可能为

 

（2）若通电后发现a电极的质量增加，b电极上有无色无味气体产生，则电极a为

 

极，发生的电极反应式为

 

，Z溶液可能为

 

；
（3）若通电后出现a电极的质量减少，b电极质量增加，且质量变化值相等，则该装置可能为

 

装置，Z溶液可能为

 

，a电极反应式为

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）若通电后发现a、b两极上均有气体产生，且V（a）：V（b）=2：1，只有氢气、氧气符合，则a极生成氢气，为阴极，b为阳极，电解质可为含氧酸、强碱或活泼金属的含氧酸盐；若产生的气体体积比为1：1，两极分别生成氯气和氢气；
（2）若通电后发现a电极的质量增加，a为阴极，可析出铜，b电极上有无色无味气体产生，为阳极，生成氧气；
（3）若通电后出现a电极的质量减少，b电极质量增加，且质量变化值相等，说明为电镀装置．

解答： 解：（1）若通电后发现a、b两极上均有气体产生，且V（a）：V（b）=2：1，只有氢气、氧气符合，则a极生成氢气，为阴极，电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑，
b为阳极，生成氧气，电极方程式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，电解质可为含氧酸、强碱或活泼金属的含氧酸盐，则①稀硫酸 ②NaOH溶液 ③Na₂SO₄ 溶液等符合；
若产生的气体体积比为1：1，两极分别生成氯气和氢气，阳极生成氯气，电极方程式为2Cl_--2e^-=Cl₂↑，电解质溶液可为⑤NaCl溶液 ⑥稀盐酸，
故答案为：阴；2H⁺+2e^-=H₂↑；阳；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；①②③；2Cl_--2e^-=Cl₂↑；⑤⑥；
（2）若通电后发现a电极的质量增加，a为阴极，可析出铜，电极方程式为Cu²⁺+2e^-=Cu，b电极上有无色无味气体产生，为阳极，生成氧气，为电解CuSO₄ 溶液，
故答案为：阴；Cu²⁺+2e^-=Cu；⑦；
（3）若通电后出现a电极的质量减少，b电极质量增加，且质量变化值相等，说明为电镀装置，阳极为铜，电解质溶液可能为氯化铜或硫酸铜，a电极方程式为Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案为：电镀；④⑦；Cu-2e^-=Cu²⁺．

点评：本题考查了电极原理的计算应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力考查，注意电子守恒的计算应用和正确书写电极反应，明确电极的放电顺序为解答该题的关键，题目难度中等．