题目内容

16．
（1）氢气被看做是理想的“绿色能源”．用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式．请写出氢氧燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的电极反应式．
正极O2+4e-+2H2O═4OH-；
负极2H2-4e-+4OH-═4H2O．
（2）电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，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：
①Y的电极名称是阳极（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溶液由无色变为红色，如何检验Y极上的产物：湿润的淀粉碘化钾试纸，观察是否变蓝．（试剂及现象）
（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4.48L（标准状况下），则阴极上析出金属的质量为25.6g．
（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
精铜，Y电极的材料是粗铜．
（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A．
方案XYa溶液
A铁银AgNO3
B铁银Fe（NO3）3
C银铁AgNO3
D银石墨AgNO3

分析 （1）氢氧燃料碱性电池中，负极上通入燃料，燃料失电子和氢氧根离子反应生成水，正极上通入氧气，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子；
（2）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，Y电极上氯离子放电生成氯气，X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子；
（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；
（4）电解精炼粗铜做阳极，精铜做阴极，电解液a选用CuSO4溶液；
（5）依据电镀原理分析判断，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．

解答 解：（1）氢氧燃料碱性电池中，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O；正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，
故答案为：O2+4e-+2H2O═4OH-；2H2-4e-+4OH-═4H2O；
（2）①Y连接电源的正极，为电解池的阳极，故答案为：阳极；
②若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，Y电极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，观察是否变蓝，
和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H++2e-=H2↑，所以该电极附近氢氧根浓度增大，碱性增强，滴入几滴酚酞试液会变红，
故答案为：溶液由无色变为红色；湿润的淀粉碘化钾试纸，观察是否变蓝；
（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-，阳极上产生气体的氧气标准状况的体积为4.48L，物质的量为$\frac{4.48L}{22.4/mol}$=0.2mol，则阴极上析出金属铜的物质的量为0.4mol，质量=0.4mol×64g/mol=25.6g，
故答案为：25.6；
（4）电解精炼粗铜做阳极，精铜做阴极，电解液a选用CuSO4溶液，X为阴极材料是精铜，Y电极是阳极，材料是粗铜，故答案为：精铜；粗铜；
（5）要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，则铁应为阴极，银为阳极，电解质溶液为硝酸银，只有A符合，故答案为：A．

点评 本题综合考查电解池原理的分析应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握电解质的工作原理以及离子的放电顺序，为解答该类题目的关键，把握电解产物的分析判断，难度中等．

练习册系列答案
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②操作 I 所得滤液中若加入碱性较强的（NH4）2CO3 溶液，还会产生 Fe（OH）2，可能的原因是：FeCO3（s）+2OH-（aq）?Fe（OH）2（s）+CO32-（aq），该反应的平衡常数K=4×104 （填数值）．
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1．NO很容易与许多分子迅速发生反应，科学家发现在生物体中不断地产生NO，用于细胞间传递信息；NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控．
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烧杯和药品的总质量/g210.0206.8205.9205.7205.6205.6205.6
计算：
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