Question

【題目】電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個(gè)電解池，其中a為電解質(zhì)溶液， X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）X的電極名稱(chēng)是____________（填寫(xiě)“陽(yáng)極”或“陰極”）。

（2）若X、Y都是惰性電極，a是飽和食鹽水，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，一段時(shí)間后，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_____________________________，Y極上的電極反應(yīng)式為____________。

（3）若X、Y都是惰性電極，a是CuSO4溶液，電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極上產(chǎn)生氣體的體積為0.224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則陰極上析出金屬的質(zhì)量為_________g。

（4）若要用該裝置電解精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則X電極的材料是__________，Y電極的材料是____________。

（5）若要用電鍍方法在鐵表面鍍一層金屬銀，應(yīng)該選擇的方案是___________。

方案	X	Y	a溶液
A	銀	石墨	AgNO3
B	銀	鐵	AgNO3
C	鐵	銀	Fe(NO3)3
D	鐵	銀	AgNO3

Answer 1

【答案】陰極 放出氣體，溶液變紅 2Cl－ - 2e－ = Cl2↑ 1.28 純銅（或精銅） 粗銅 D

【解析】

（1）電解池中與電源負(fù)極相連的為陰極；
（2）若X、Y都是惰性電極，a是飽和食鹽水，陽(yáng)極上是氯離子失電子生成氯氣，陰極上是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，據(jù)此分析作答；
（3）依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算得到；
（4）根據(jù)電解精煉銅的原理分析作答；
（5）依據(jù)電鍍?cè)�理分析判斷�?/span>

（1）電解池中與電源負(fù)極相連的為陰極，與電源正極相連的為陽(yáng)極，X與電源負(fù)極連接做電解池的陰極；
（2）若X、Y都是惰性電極，a是飽和食鹽水，陽(yáng)極上是氯離子失電子生成氯氣，陰極上是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，溶液中水的電離平衡正向進(jìn)行氫氧根離子濃度增大，溶液顯堿性遇到酚酞變紅，Y電極為電解池的陽(yáng)極，溶液中氯離子失電子生成氯氣，電極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑，故答案為：放出氣體，溶液變紅；2Cl--2e-=Cl2↑；
（3）若X、Y都是惰性電極，a是CuSO4溶液，陽(yáng)極是氫氧根離子失電子生成氧氣，陰極銅離子得到電子生成銅，依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算得到；
陽(yáng)極電極反應(yīng)4OH--4e-=2H2O+O2↑，陰極電極反應(yīng)Cu2++2e-=Cu，依據(jù)電子守恒得到2Cu～O2～4e-，因陽(yáng)極上產(chǎn)生氣體氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況的體積為0.224 L，則其物質(zhì)的量= =0.01mol，則依據(jù)關(guān)系式可知，陰極上析出金屬銅的物質(zhì)的量為0.02 mol，其質(zhì)量=0.02mol×64g/mol=1.28g；
（4）電解精煉粗銅時(shí)粗銅做陽(yáng)極，精銅做陰極，電解液a選用CuSO4溶液，X為陰極材料是純銅（或精銅），Y電極是陽(yáng)極，材料是粗銅，故答案為：純銅（或精銅）；粗銅；
（5）電鍍?cè)�理是鍍層金屬做�?yáng)極，待鍍金屬做陰極，電解質(zhì)溶液中含鍍層離子。
A. 鐵上鍍銀，銀做陰極不符合電鍍?cè)�理�?/span>A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B. 鐵上鍍銀，銀做陰極不符合電鍍?cè)�理�?/span>B項(xiàng)錯(cuò)誤
C. 鐵做陰極，銀做陽(yáng)極，硝酸鐵做電解質(zhì)溶液，不符合電鍍?cè)�理�?/span>C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D. 鐵做陰極，銀做陽(yáng)極，硝酸銀做電解質(zhì)溶液，符合電鍍?cè)�理�?/span>D項(xiàng)正確；
故答案為：D。