Question

【題目】電解原理在化學工業中有廣泛應用。下圖表示一個電解池，其中a為電解質溶液， 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）X的電極名稱是____________（填寫“陽極”或“陰極”）。

（2）若X、Y都是惰性電極，a是飽和食鹽水，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，一段時間后，在X極附近觀察到的現象是_____________________________，Y極上的電極反應式為____________。

（3）若X、Y都是惰性電極，a是CuSO4溶液，電解一段時間后，陽極上產生氣體的體積為0.224L（標準狀況下），則陰極上析出金屬的質量為_________g。

（4）若要用該裝置電解精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則X電極的材料是__________，Y電極的材料是____________。

（5）若要用電鍍方法在鐵表面鍍一層金屬銀，應該選擇的方案是___________。

方案	X	Y	a溶液
A	銀	石墨	AgNO3
B	銀	鐵	AgNO3
C	鐵	銀	Fe(NO3)3
D	鐵	銀	AgNO3

Answer 1

【答案】陰極 放出氣體，溶液變紅 2Cl－ - 2e－ = Cl2↑ 1.28 純銅（或精銅） 粗銅 D

【解析】

（1）電解池中與電源負極相連的為陰極；
（2）若X、Y都是惰性電極，a是飽和食鹽水，陽極上是氯離子失電子生成氯氣，陰極上是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，據此分析作答；
（3）依據電極反應和電子守恒計算得到；
（4）根據電解精煉銅的原理分析作答；
（5）依據電鍍原理分析判斷。

（1）電解池中與電源負極相連的為陰極，與電源正極相連的為陽極，X與電源負極連接做電解池的陰極；
（2）若X、Y都是惰性電極，a是飽和食鹽水，陽極上是氯離子失電子生成氯氣，陰極上是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，溶液中水的電離平衡正向進行氫氧根離子濃度增大，溶液顯堿性遇到酚酞變紅，Y電極為電解池的陽極，溶液中氯離子失電子生成氯氣，電極反應為2Cl--2e-=Cl2↑，故答案為：放出氣體，溶液變紅；2Cl--2e-=Cl2↑；
（3）若X、Y都是惰性電極，a是CuSO4溶液，陽極是氫氧根離子失電子生成氧氣，陰極銅離子得到電子生成銅，依據電極反應和電子守恒計算得到；
陽極電極反應4OH--4e-=2H2O+O2↑，陰極電極反應Cu2++2e-=Cu，依據電子守恒得到2Cu～O2～4e-，因陽極上產生氣體氧氣在標準狀況的體積為0.224 L，則其物質的量= =0.01mol，則依據關系式可知，陰極上析出金屬銅的物質的量為0.02 mol，其質量=0.02mol×64g/mol=1.28g；
（4）電解精煉粗銅時粗銅做陽極，精銅做陰極，電解液a選用CuSO4溶液，X為陰極材料是純銅（或精銅），Y電極是陽極，材料是粗銅，故答案為：純銅（或精銅）；粗銅；
（5）電鍍原理是鍍層金屬做陽極，待鍍金屬做陰極，電解質溶液中含鍍層離子。
A. 鐵上鍍銀，銀做陰極不符合電鍍原理，A項錯誤；
B. 鐵上鍍銀，銀做陰極不符合電鍍原理，B項錯誤
C. 鐵做陰極，銀做陽極，硝酸鐵做電解質溶液，不符合電鍍原理，C項錯誤；
D. 鐵做陰極，銀做陽極，硝酸銀做電解質溶液，符合電鍍原理，D項正確；
故答案為：D。