Question

16．電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用．根據如圖裝置，回答以下問題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是硫酸鈉溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴石蕊試劑，一段時間后，在X極附近觀察到的現象是溶液變藍、產生氣泡，Y極上的電極反應式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
（2）若X、Y都是惰性電極，a是CuSO₄溶液，電解一段時間后，陽極上產生氣體的體積為0.224L（標準狀況下），則陰極上析出金屬的質量為1.28g；
（3）若要用電鍍方法在鐵表面鍍一層金屬銀，應該選擇的方案是D （填序號）．

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

分析 （1）惰性電極電解硫酸鈉，在陽極上產生的是氧氣，在陰極上產生的是氫氣，據此回答；
（2）若X、Y都是惰性電極，a是CuSO₄溶液，陽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，依據電極反應和電子守恒計算得到；
（3）依據電鍍原理分析判斷，鍍層金屬做陽極，待鍍金屬做陰極，電解質溶液中含鍍層離子．

解答 （1）惰性電極電解硫酸鈉，在陽極上產生的是氧氣4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，在陰極上產生的是氫氣，陰極附近堿性增加，遇到石蕊試劑，溶液變藍，故答案為：溶液變藍，產生氣泡；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（2）若X、Y都是惰性電極，a是CuSO₄溶液，陽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，依據電極反應和電子守恒計算得到；陽極電極反應4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極電極反應Cu²⁺+2e^-=Cu，依據電子守恒得到2Cu～O₂～4e^-，陽極上產生氣體巍峨氧氣標準狀況的體積為0.224L，物質的量是0.01mol，則陰極上析出金屬銅的物質的量為0.02mol，質量=0.02mol×64g/mol=1.28g，
故答案為：1.28；
（3）電鍍原理時，鍍層金屬做陽極，待鍍金屬做陰極，電解質溶液中含鍍層離子．
A、鐵上鍍銀，銀做陰極不符合電鍍原理，故A錯誤；
B、鐵上鍍銀，銀做陰極不符合電鍍原理，故B錯誤
C、鐵做陰極，銀做陽極，硝酸鐵做電解質溶液，不符合電鍍原理，故C錯誤；
D、鐵做陰極，銀做陽極，硝酸銀做電解質溶液，符合電鍍原理，故D正確；
故答案為：D．

點評 本題考查原電池原理，涉及電極反應式的書寫、氯氣的檢驗等知識點，知道離子放電順序及電極反應式的書寫方法、氯氣的檢驗方法及現象，題目難度不大．