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）电极表面产生气体，附近溶液变红    2分    2Cl-  -2e-＝Cl2↑  2分

（2）Cu    （1分）          2H＋+2e-＝H2↑      2分

（3）AgNO3溶液  （1分）        0.01NA或6.02×1021      2分

（4）增大    H2O      各2分

【解析】

试题分析：根据装置可知，该装置是电解池，Y电极与电源的正极相连，做阳极，X电极与电源的负极相连，做阴极。

（1）若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，则阳极Y是溶液中的氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl-  -2e-＝Cl2↑；X电极是溶液中的氢离子放电生成氢气，由于氢离子放电破坏了阴极周围水的电离平衡，所以阴极周围溶液中OH－浓度大于氢离子浓度，溶液显碱性，则X电极附近可观察到的实验现象是电极表面产生气体，附近溶液变红。

（2）根据反应式Cu  +H2SO4＝CuSO4+H2↑可知，铜失去电子，溶液中的氢离子得到电子，所以若要实现Cu  +H2SO4＝CuSO4+H2↑，则铜做阳极，因此Y电极材料是铜，X电极是阴极，溶液中的氢离子放电，电极反应式为2H＋+2e-＝H2↑。

（3）电镀时待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，含有镀层金属离子的溶液做电镀液，所以若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银，则a为硝酸银溶液。反应前两电极的质量相等，反应后电极质量相差2.16g，这说明阳极银有1.08g失去电子，而阴极有1.08g银析出，所以该过程理论上通过电流表的电子数为×6.02×1023/mol＝6.02×1021。

（4）若X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，则阳极是溶液中的OH－放电，阴极是氢离子放电，这说明相当于是电解水，所以电解一段时间后，氢氧化钠的浓度增大，溶液的pH增大。由于相当于电解水，所以若要使溶液恢复原来的状态，可往溶液中加入水。

考点：考查电化学原理的有关应用、判断和计算