Question

如图为电解装置，X、Y为电极材料，a为电解质溶液．
（1）若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，电解一段时间后：X电极附近可观察到的实验现象是

 

，写出Y电极的电极反应式

 

（2）若要实现Cu+H₂SO₄=CuSO₄+H₂↑，则Y电极材料是

 

，写出X电极的电极反应式

 

（3）若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银，则a为

 

，反应前两电极的质量相等，反应后电极质量相差2.16g，则该过程理论上通过电流表的电子数为

 

．
（4）若X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，电解一段时间后，溶液的pH

 

（填“增大”“不变”“减小”），若要使溶液恢复原来的状态，可往溶液中加入

 

．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：分析装置图和电源正负极可知电极X为阴极，电极Y为阳极；
（1）若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，X电极上氢离子得到电子生成氢气，电极附近溶液中氢氧根离子浓度增大；Y电极上氯离子失电子生成氯气；
（2）要实现Cu+H₂SO₄=CuSO₄+H₂↑，需要利用电解原理，Y电极应是铜做阳极，X电极上是氢离子得到电子生成氢气；
（3）若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银，银做阳极Y，铁做阴极X，含银离子的电解质溶液进行电解完成，阳极电极反应和电子守恒计算电子转移数；
（4）若X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，实质是电解水，氢氧根离子在阳极上失电子发生氧化反应，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，恢复溶液浓度依据出什么，加什么的原则分析；

解答： 解：（1）若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，X电极上氢离子得到电子生成氢气，电极附近溶液中氢氧根离子浓度增大，遇酚酞变红色；Y电极上氯离子失电子生成氯气，电极反应是2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
故答案为：电极表面产生气体，附近溶液变红；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）要实现Cu+H₂SO₄=CuSO₄+H₂↑，需要利用电解原理，Y电极应是铜做阳极，X电极上是氢离子得到电子生成氢气，阴极电极反应2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案为：Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）利用该装置在铁制品表面镀上一层银，银做阳极Y，铁做阴极X，含银离子的电解质溶液硝酸银溶液进行电解完成，阳极电极反应和电子守恒计算电子转移数，反应前两电极的质量相等，反应后电极质量相差2.16g，依据电子守恒可知，阳极质量减小阴极质量增加的质量相同，阴极析出银的质量=阳极溶解减小的银的质量=1.08g，析出银物质的量=

1.08g

108g/mol

=0.01mol，则该过程理论上通过电流表的电子数为0.01N_A或6.02×10²¹；
故答案为：AgNO₃溶液，0.01N_A或6.02×10²¹；
（4）X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，实质是电解水，溶液浓度增大，溶液PH增大；氢氧根离子在阳极上失电子发生氧化反应，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，恢复溶液浓度依据出什么，加什么的原则分析，应加入水恢复溶液浓度；
故答案为：增大，H₂O；

点评：本题考查了电解原理的应用，主要是电极名称，电极反应，电极产物，电镀原理和电解精炼的原理应用，掌握基础是关键，题目难度中等．