Question

【題目】（1）電解原理在化學工業中有廣泛應用。下圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：

①若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則電解池中X極現象為__________________________，電極反應式為___________________ 。

②如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用_________溶液，則Y電極的材料是________ 。

③如要在鐵上鍍銀，電解液選用硝酸銀，則X電極的材料是_________，電極反應式是_________________。

（2）下圖是鋼鐵在潮濕空氣里發生電化學腐蝕的示意圖，發生的反應為：2Fe＋2H2O＋O2＝2Fe(OH)2。Fe(OH)2繼續被氧化為Fe(OH)3，Fe(OH)3脫水生成鐵銹。請根據圖示，回答下列問題：

在上述電化學腐蝕中，碳（C）作_______極，寫出負極的電極反應式_________________。如果將長期浸泡在河水中的鋼鐵閘門與外加電源連接防腐，應將閘門連接外部直流電源的_______極。

Answer 1

【答案】 產生無色氣泡 ，溶液變紅色 2 H++2e—=H2↑ CuSO4（可溶性銅鹽溶液） 粗銅 鐵 Ag+ + e—=Ag 正 Fe－2e－= Fe2+ 負

【解析】(1). ①. 若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，由裝置圖可知，X極連接外加電源的負極，則X為陰極，電極反應式為：2H++2e－= H2↑，X極有無色氣泡產生，X極附近溶液堿性增強，溶液變紅色，故答案為：產生無色氣泡 ，溶液變紅色；2H++2e－= H2↑；

②. 如要用電解方法精煉粗銅，電解液a應選用CuSO4（可溶性銅鹽溶液），Y為陽極，則Y電極材料為粗銅，故答案為：CuSO4（可溶性銅鹽溶液）；粗銅；

③. 如要在鐵上鍍銀，電解液選用硝酸銀溶液，待鍍金屬作陰極，鍍層金屬作陽極，因X電極為陰極，則X電極的材料是鐵，銀離子在陰極得電子生成單質銀，電極反應式為Ag+ + e－=Ag，故答案為：鐵；Ag+ + e－=Ag；

(2). 據圖可知，鋼鐵在潮濕空氣中發生電化學腐蝕時，氧氣在碳電極得電子發生還原反應，則碳為正極，在負極上，鐵失電子生成亞鐵離子，電極反應式為Fe－2e－= Fe2+，金屬在電解池中作陰極時受保護，如果將長期浸泡在河水中的鋼鐵閘門與外加電源連接防腐，應將閘門連接直流電源的負極，故答案為：正；Fe－2e－= Fe2+；負。