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，則該過程理論上通過電流表的電子數(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)原來的狀態(tài)，可往溶液中加入

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：分析裝置圖和電源正負(fù)極可知電極X為陰極，電極Y為陽極；
（1）若a為含有酚酞的KCl溶液，X為Fe，Y為石墨，X電極上氫離子得到電子生成氫氣，電極附近溶液中氫氧根離子濃度增大；Y電極上氯離子失電子生成氯氣；
（2）要實(shí)現(xiàn)Cu+H₂SO₄=CuSO₄+H₂↑，需要利用電解原理，Y電極應(yīng)是銅做陽極，X電極上是氫離子得到電子生成氫氣；
（3）若要利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀，銀做陽極Y，鐵做陰極X，含銀離子的電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解完成，陽極電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算電子轉(zhuǎn)移數(shù)；
（4）若X、Y均為惰性電極，a為NaOH溶液，實(shí)質(zhì)是電解水，氫氧根離子在陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，恢復(fù)溶液濃度依據(jù)出什么，加什么的原則分析；

解答： 解：（1）若a為含有酚酞的KCl溶液，X為Fe，Y為石墨，X電極上氫離子得到電子生成氫氣，電極附近溶液中氫氧根離子濃度增大，遇酚酞變紅色；Y電極上氯離子失電子生成氯氣，電極反應(yīng)是2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
故答案為：電極表面產(chǎn)生氣體，附近溶液變紅；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）要實(shí)現(xiàn)Cu+H₂SO₄=CuSO₄+H₂↑，需要利用電解原理，Y電極應(yīng)是銅做陽極，X電極上是氫離子得到電子生成氫氣，陰極電極反應(yīng)2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案為：Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀，銀做陽極Y，鐵做陰極X，含銀離子的電解質(zhì)溶液硝酸銀溶液進(jìn)行電解完成，陽極電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算電子轉(zhuǎn)移數(shù)，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，依據(jù)電子守恒可知，陽極質(zhì)量減小陰極質(zhì)量增加的質(zhì)量相同，陰極析出銀的質(zhì)量=陽極溶解減小的銀的質(zhì)量=1.08g，析出銀物質(zhì)的量=

1.08g

108g/mol

=0.01mol，則該過程理論上通過電流表的電子數(shù)為0.01N_A或6.02×10²¹；
故答案為：AgNO₃溶液，0.01N_A或6.02×10²¹；
（4）X、Y均為惰性電極，a為NaOH溶液，實(shí)質(zhì)是電解水，溶液濃度增大，溶液PH增大；氫氧根離子在陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，恢復(fù)溶液濃度依據(jù)出什么，加什么的原則分析，應(yīng)加入水恢復(fù)溶液濃度；
故答案為：增大，H₂O；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理的應(yīng)用，主要是電極名稱，電極反應(yīng)，電極產(chǎn)物，電鍍原理和電解精煉的原理應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．