Question

2．用如图所示电解装置分别完成以下要求，请填空：
（1）若a极质量减轻，则y应为负极
（2）若a、b均为石墨棒，Z溶液为稀硫酸，阳极上的电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O
（3）若X为负极，a为铁，b为石墨，Z溶液为滴有酚酞的氯化钠溶液，则先变红的是a极（填a或b），该电解池中总反应方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
（4）若要在铁片上镀银，且已知Y为负极，则a为银，b为铁，Z为硝酸银溶液
（5）若用此装置制备金属钠，需将Z溶液换为熔融的氯化钠
（6）若用此装置保护b金属，则X应为正极
（7）若用此装置电解AgNO₃溶液（a、b为惰性电极），则阴极与阳极电极产物的物质的量比为4：1，电解一段时间后，溶液的pH降低．

Answer 1

分析 （1）若a极质量减轻，则a为阳极与电源正极相连失电子发生氧化反应，所以b为阴极与电源负极相连得电子发生还原反应；
（2）若a、b均为石墨棒，Z溶液为稀硫酸，阳极上氢氧根失电子发生氧化反应；
（3）若X为负极，则a为阴极氢离子得电子发生还原反应同时生成氢氧根，b为阳极氯离子失电子发生氧化反应，据此分析；
（4）要在铁片上镀银，则铁为阴极，银为阳极，电解质溶液为硝酸银溶液；
（5）若用此装置制备金属钠，则为电解熔融的氯化钠；
（6）若用此装置保护b金属，则b金属作阴极；
（7）电解AgNO₃溶液，阳极氢氧根失电子发生氧化反应生成氧气同时生成氢离子，阴极银离子失电子发生氧化反应生成银，根据得失电子守恒判断．

解答 解：（1）若a极质量减轻，则a为阳极与电源正极X相连，所以b为阴极与电源负极Y相连，故答案为：负；
（2）若a、b均为石墨棒，Z溶液为稀硫酸，阳极上氢氧根失电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（3）Z溶液为滴有酚酞的氯化钠溶液，若X为负极，则a为阴极氢离子得电子发出氢气同时剩余氢氧根，b为阳极氯离子失电子生成氯气，所以先变红的是a极，该电解池中总反应方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：a；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）要在铁片上镀银，则铁为阴极，银为阳极，电解质溶液为硝酸银溶液，又已知Y为负极，所以与Y相连的b为阴极是铁，a为阳极是银，z为硝酸银溶液，故答案为：银；铁；硝酸银溶液；
（5）用此装置制备金属钠，则为电解熔融的氯化钠，所以Z溶液换为熔融的氯化钠；故答案为：熔融的氯化钠；
（6）若用此装置保护b金属，则b金属作阴极，a为阳极，所以X应为正极，故答案为：正；
（7）电解AgNO₃溶液，阳极氢氧根失电子发生氧化反应生成氧气，阴极银离子失电子发生氧化反应生成银，电解总反应为：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，所以阴极与阳极电极产物的物质的量比为4：1，电解一段时间后，溶液的pH降低，故答案为：4：1；降低．

点评 本题考查了电解原理及其应用等知识点，明确电极原理内涵及应用即可解答，难度不大．