Question

如圖為電解裝置，X、Y為電極材料，a為電解質溶液。

（1）若a為含有酚酞的KCl溶液，X為Fe，Y為石墨，電解一段時間后:
X電極附近可觀察到的實驗現象是                                               ；
寫出Y電極的電極反應式                                                           。
（2）若要實現Cu  +H₂SO₄＝CuSO₄+H₂↑，
則Y電極材料是                                               ；
寫出X電極的電極反應式                                        。
（3）若要利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀，則a為                       ，反應前兩電極的質量相等，反應后電極質量相差2.16g，則該過程理論上通過電流表的電子數為                           。
（4）若X、Y均為惰性電極，a為NaOH溶液，電解一段時間后，溶液的pH           （填“增大”“不變”“減小”），若要使溶液恢復原來的狀態，可往溶液中加入                                        。

Answer 1

（1）電極表面產生氣體，附近溶液變紅    2分    2Cl^- -2e^-＝Cl₂↑  2分
（2）Cu   （1分）          2H^＋+2e^-＝H₂↑      2分
（3）AgNO₃溶液 （1分）        0.01N_A或6.02×10²¹      2分
（4）增大    H₂O     各2分

解析試題分析：根據裝置可知，該裝置是電解池，Y電極與電源的正極相連，做陽極，X電極與電源的負極相連，做陰極。
（1）若a為含有酚酞的KCl溶液，X為Fe，Y為石墨，則陽極Y是溶液中的氯離子放電生成氯氣，電極反應式為2Cl^- -2e^-＝Cl₂↑；X電極是溶液中的氫離子放電生成氫氣，由于氫離子放電破壞了陰極周圍水的電離平衡，所以陰極周圍溶液中OH^－濃度大于氫離子濃度，溶液顯堿性，則X電極附近可觀察到的實驗現象是電極表面產生氣體，附近溶液變紅。
（2）根據反應式Cu  +H₂SO₄＝CuSO₄+H₂↑可知，銅失去電子，溶液中的氫離子得到電子，所以若要實現Cu  +H₂SO₄＝CuSO₄+H₂↑，則銅做陽極，因此Y電極材料是銅，X電極是陰極，溶液中的氫離子放電，電極反應式為2H^＋+2e^-＝H₂↑。
（3）電鍍時待鍍金屬做陰極，鍍層金屬做陽極，含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液，所以若要利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀，則a為硝酸銀溶液。反應前兩電極的質量相等，反應后電極質量相差2.16g，這說明陽極銀有1.08g失去電子，而陰極有1.08g銀析出，所以該過程理論上通過電流表的電子數為×6.02×10²³/mol＝6.02×10²¹。
（4）若X、Y均為惰性電極，a為NaOH溶液，則陽極是溶液中的OH^－放電，陰極是氫離子放電，這說明相當于是電解水，所以電解一段時間后，氫氧化鈉的濃度增大，溶液的pH增大。由于相當于電解水，所以若要使溶液恢復原來的狀態，可往溶液中加入水。
考點：考查電化學原理的有關應用、判斷和計算