Question

（18分）

（1）氢气被看做是理想的“绿色能源”。用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式。请写出氢氧燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的电极反应式。

正极                     ；

负极                      。

（2）电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，其中a为电解质溶液，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：

①Y的电极名称是           （填写“阳极”或“阴极”）。

②若X、Y都是惰性电极，a是饱和食盐水，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，一段时间后，在X极附近观察到的现象是               ，如何检验Y极上的产物：         。（试剂及现象）

（3）若X、Y都是惰性电极，a是CuSO₄溶液，电解一段时间后，阳极上产生气体的体积为4.48L（标 准状况下），则阴极上析出金属的质量为            g。

（4）若要用该装置电解精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则X电极的材料是      ，Y电极的材料是            。

（5）若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是          。

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

Answer

（共18分）

（1）O2+ 4e- + 2H2O = 4OH-；2H2 — 4e- + 4OH- = 4H2O

（2）①阳极 ②溶液由无色变为红色，湿润的淀粉碘化钾试纸，观察是否变蓝。

（3）25.6g （4）精铜 ，粗铜 （5）A

【解析】

试题分析：（1）以KOH溶液为电解质溶液，在氢氧燃料电池中，氢气失电子，在负极生成水，而氧气得电子，在正极生成OH－,所以氢氧燃料电池的电极反应式为，正极：O2+ 4e- + 2H2O = 4OH-；负极:2H2 — 4e- + 4OH- = 4H2O。

（2）①与电源正极相连的是电解池的阳极，根据装置图，Y的电极名称是阳极。

②电解饱和食盐水，X电极是阴极，电极反应式为2H2O+2e－=H2↑+2OH－，所以一段时间后，在X极附近观察到的现象是溶液由无色变为红色；Y是阳极，阳极反应式为2Cl－-2e－=Cl2↑，Cl2的检验方法为：用湿润的淀粉碘化钾试纸，观察是否变蓝。

（3）用惰性电极电解CuSO4 溶液，总反应为2 CuSO4 +2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 ，阳极上产生气体的体积为4.48L（标准状况下），物质的量为0.2mol，则阴极上析出金属的质量为0.4mol×64g·mol-1=25.6g。

（4）电解精炼粗铜，粗铜做阳极，精铜做阴极，电解液a选用CuSO4溶液，则X电极的材料是精铜，Y电极的材料是粗铜。

（5）电镀时，镀层金属做阳极，待镀金属做阴极，含镀层金属阳离子的盐溶液做电解质溶液，所以在铁表面镀金属银，铁做阴极（X），银做阳极(Y)，硝酸银溶液做电解液，选A。

考点：考查氢氧燃料电池，电解原理的应用等知识。