Question

如圖為電解裝置，X、Y為電極材料，a為電解質(zhì)溶液。

（1）若a為含有酚酞的KCl溶液，X為Fe，Y為石墨，電解一段時(shí)間后:

X電極附近可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                                                ；

寫出Y電極的電極反應(yīng)式                                                            。

（2）若要實(shí)現(xiàn)Cu  +H₂SO₄＝CuSO₄+H₂↑，

則Y電極材料是                                                ；

寫出X電極的電極反應(yīng)式                                         。

（3）若要利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀，則a為                        ，反應(yīng)前兩電極的質(zhì)量相等，反應(yīng)后電極質(zhì)量相差2.16g，則該過(guò)程理論上通過(guò)電流表的電子數(shù)為                            。

（4）若X、Y均為惰性電極，a為NaOH溶液，電解一段時(shí)間后，溶液的pH            （填“增大”“不變”“減小”），若要使溶液恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)，可往溶液中加入                                         。

 

Answer 1

【答案】

（1）電極表面產(chǎn)生氣體，附近溶液變紅    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】

試題分析：根據(jù)裝置可知，該裝置是電解池，Y電極與電源的正極相連，做陽(yáng)極，X電極與電源的負(fù)極相連，做陰極。

（1）若a為含有酚酞的KCl溶液，X為Fe，Y為石墨，則陽(yáng)極Y是溶液中的氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl^-  -2e^-＝Cl₂↑；X電極是溶液中的氫離子放電生成氫氣，由于氫離子放電破壞了陰極周圍水的電離平衡，所以陰極周圍溶液中OH^－濃度大于氫離子濃度，溶液顯堿性，則X電極附近可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是電極表面產(chǎn)生氣體，附近溶液變紅。

（2）根據(jù)反應(yīng)式Cu  +H₂SO₄＝CuSO₄+H₂↑可知，銅失去電子，溶液中的氫離子得到電子，所以若要實(shí)現(xiàn)Cu  +H₂SO₄＝CuSO₄+H₂↑，則銅做陽(yáng)極，因此Y電極材料是銅，X電極是陰極，溶液中的氫離子放電，電極反應(yīng)式為2H^＋+2e^-＝H₂↑。

（3）電鍍時(shí)待鍍金屬做陰極，鍍層金屬做陽(yáng)極，含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液，所以若要利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀，則a為硝酸銀溶液。反應(yīng)前兩電極的質(zhì)量相等，反應(yīng)后電極質(zhì)量相差2.16g，這說(shuō)明陽(yáng)極銀有1.08g失去電子，而陰極有1.08g銀析出，所以該過(guò)程理論上通過(guò)電流表的電子數(shù)為×6.02×10²³/mol＝6.02×10²¹。

（4）若X、Y均為惰性電極，a為NaOH溶液，則陽(yáng)極是溶液中的OH^－放電，陰極是氫離子放電，這說(shuō)明相當(dāng)于是電解水，所以電解一段時(shí)間后，氫氧化鈉的濃度增大，溶液的pH增大。由于相當(dāng)于電解水，所以若要使溶液恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)，可往溶液中加入水。

考點(diǎn)：考查電化學(xué)原理的有關(guān)應(yīng)用、判斷和計(jì)算