Question

(12分)電解原理在化學工業中有廣泛應用。右圖表示一個電解池，其中a為電解質溶液， X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：

（1）X的電極名稱是           （填寫“陽極”或“陰極”）。
（2）若X、Y都是惰性電極，a是飽和食鹽水，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，一段時間后，在X極附近觀察到的現象是                            ，Y極上的電極反應式為                   
（3）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        g。
（4）若要用該裝置電解精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則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

（12分）（1）陰極     （2）放出氣體，溶液變紅  2Cl^－ - 2e^－＝ Cl₂↑
（3）1.28g   （4）粗銅      （5）D

試題分析：（1）X與電源的飛機相連，作陰極。
（2）惰性電極電解飽和食鹽水時，陰極是氫離子放電生成氫氣。同時也平衡了陰極周圍水的電離平衡，導致溶液顯堿性，因此溶液變成紅色，電極反應式是 2Cl^－ - 2e^－＝ Cl₂↑。
（3）惰性電極電解硫酸銅溶液，陽極生成氧氣，其物質的量是0.01mol，轉移0.01mol×4＝0.04mol電子。所以根據電子的得失守恒可知，陰極析出銅的物質的量是0.04mol÷2＝0.02mol，質量是1.28g。
（4）粗銅精煉是陰極是純銅，陽極是粗銅，所以Y電極材料是粗銅。
（5）電鍍時待鍍金屬作陰極，鍍層金屬作陽極，含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液，所以在鐵表面鍍一層金屬銀時，陽極是銀，陰極是鐵，硝酸銀作電解質，答案選D。
點評：在進行電化學的有關計算時，應該利用電子的得失守恒這一關系式。