Question

13．如图表示一个电解池，装有电解液a；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若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，X（填X或Y）电极附近先变红色，X极上的电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑．
②若要在铁制品上镀一定厚度的Cu层，Y电极反应式为Cu-2e^-=Cu ²⁺
③若X、Y都是铂电极，电解某金属M的氯化物（MCl₂）溶液，当收集到11.2L氯气时（标准状况），阴极增重32g．该金属的相对原子质量是64．

Answer 1

分析 ①若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，X是阴极、Y是阳极，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；
②若要在铁制品上镀一定厚度的Cu层，镀层作阳极、镀件作阴极，电解质溶液为含有铜离子的可溶性盐溶液；
③若X、Y都是铂电极，电解某金属M的氯化物（MCl₂）溶液，当收集到11.2L氯气时（标准状况），n（Cl₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，转移电子的物质的量=0.5mol×2=1mol，阴极增重32g，根据转移电子守恒知，阴极上转移1mol电子，MCl₂中M化合价为+2价，要转移1mol电子，则析出0.5molM单质，该金属的摩尔质量=$\frac{32g}{0.5mol}$=64g/mol，金属单质的摩尔质量在数值上等于其相对原子质量．

解答 解：①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↑，同时该电极附近有OH^-生成，导致溶液碱性增强，滴入几滴酚酞试液会变红，
故答案为：X；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②若要在铁制品上镀一定厚度的Cu层，镀层作阳极、镀件作阴极，电解质溶液为含有铜离子的可溶性盐溶液，则Cu作阳极、Fe制品作阴极，Y为阳极，电极反应式为Cu-2e^-=Cu ²⁺，
故答案为：Cu-2e^-=Cu ²⁺；
③若X、Y都是铂电极，电解某金属M的氯化物（MCl₂）溶液，当收集到11.2L氯气时（标准状况），n（Cl₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，转移电子的物质的量=0.5mol×2=1mol，阴极增重32g，根据转移电子守恒知，阴极上转移1mol电子，MCl₂中M化合价为+2价，要转移1mol电子，则析出0.5molM单质，该金属的摩尔质量=$\frac{32g}{0.5mol}$=64g/mol，金属单质的摩尔质量在数值上等于其相对原子质量，所以其相对原子质量为64，
故答案为：64．

点评 本题以电解原理为载体考查电解、电镀及有关计算，为高频考点，明确电解原理内涵及各个物理量之间的关系是解本题关键，侧重考查学生分析计算能力，注意③要灵活运用转移电子守恒，题目难度不大．