Question

【题目】电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，其中a为电解质溶液， X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

（1）X的电极名称是____________（填写“阳极”或“阴极”）。

（2）若X、Y都是惰性电极，a是饱和食盐水，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，一段时间后，在X极附近观察到的现象是_____________________________，Y极上的电极反应式为____________。

（3）若X、Y都是惰性电极，a是CuSO4溶液，电解一段时间后，阳极上产生气体的体积为0.224L（标准状况下），则阴极上析出金属的质量为_________g。

（4）若要用该装置电解精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则X电极的材料是__________，Y电极的材料是____________。

（5）若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是___________。

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

Answer 1

【答案】阴极 放出气体，溶液变红 2Cl－ - 2e－ = Cl2↑ 1.28 纯铜（或精铜） 粗铜 D

【解析】

（1）电解池中与电源负极相连的为阴极；
（2）若X、Y都是惰性电极，a是饱和食盐水，阳极上是氯离子失电子生成氯气，阴极上是溶液中氢离子得到电子生成氢气，据此分析作答；
（3）依据电极反应和电子守恒计算得到；
（4）根据电解精炼铜的原理分析作答；
（5）依据电镀原理分析判断。

（1）电解池中与电源负极相连的为阴极，与电源正极相连的为阳极，X与电源负极连接做电解池的阴极；
（2）若X、Y都是惰性电极，a是饱和食盐水，阳极上是氯离子失电子生成氯气，阴极上是溶液中氢离子得到电子生成氢气，溶液中水的电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，溶液显碱性遇到酚酞变红，Y电极为电解池的阳极，溶液中氯离子失电子生成氯气，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：放出气体，溶液变红；2Cl--2e-=Cl2↑；
（3）若X、Y都是惰性电极，a是CuSO4溶液，阳极是氢氧根离子失电子生成氧气，阴极铜离子得到电子生成铜，依据电极反应和电子守恒计算得到；
阳极电极反应4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极电极反应Cu2++2e-=Cu，依据电子守恒得到2Cu～O2～4e-，因阳极上产生气体氧气在标准状况的体积为0.224 L，则其物质的量= =0.01mol，则依据关系式可知，阴极上析出金属铜的物质的量为0.02 mol，其质量=0.02mol×64g/mol=1.28g；
（4）电解精炼粗铜时粗铜做阳极，精铜做阴极，电解液a选用CuSO4溶液，X为阴极材料是纯铜（或精铜），Y电极是阳极，材料是粗铜，故答案为：纯铜（或精铜）；粗铜；
（5）电镀原理是镀层金属做阳极，待镀金属做阴极，电解质溶液中含镀层离子。
A. 铁上镀银，银做阴极不符合电镀原理，A项错误；
B. 铁上镀银，银做阴极不符合电镀原理，B项错误
C. 铁做阴极，银做阳极，硝酸铁做电解质溶液，不符合电镀原理，C项错误；
D. 铁做阴极，银做阳极，硝酸银做电解质溶液，符合电镀原理，D项正确；
故答案为：D。