Question

18．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用．如圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，且通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）若X、Y都是惰性電極，電解液a是飽和NaCl溶液，
①X電極上的電極反應(yīng)式是2H⁺+2e^-=H₂↑．
②Y電極上的電極反應(yīng)式是2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則：
①X電極的材料是精銅，電極反應(yīng)式是Cu²⁺+2e^-=Cu．
②Y電極的材料是粗銅，電極反應(yīng)式是Cu-2e^-=Cu²⁺．（說(shuō)明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出．）
③假若電路中有0.04mol e^-通過(guò)時(shí)，則陰極增重1.28g．
（3）欲在電槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，
①X電極的材料是Fe，電極反應(yīng)式是Zn²⁺+2e^-=Zn．
②Y電極的材料是Zn，電極反應(yīng)式是Zn-2e^-=Zn²⁺．
③電鍍液a可以是ZnSO₄或ZnCl₂（只要求填兩種電解質(zhì)溶液）．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上是氯離子失電子，陰極上是氫離子得電子，溶液中氫氧根離子濃度增大，遇到酚酞變紅色；
（2）根據(jù)電解精煉銅的工作原理知識(shí)：陽(yáng)極是粗銅，發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極是純銅，發(fā)生還原反應(yīng)來(lái)回答；
（3）電鍍?cè)�理：鍍件是陰極，鍍層金屬是陽(yáng)極，電鍍液是含有鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽．

解答 解：（1）①和電源的負(fù)極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
②和電源的正極相連的電極Y極是陽(yáng)極，該電極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）①電解方法精煉粗銅，電解池的陰極X材料是純銅，電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：精銅；Cu²⁺+2e^-=Cu；
②電解方法精煉粗銅，電解池的陽(yáng)極材料是粗銅，電極反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：粗銅；Cu-2e^-=Cu²⁺；
③若電路中有0.04mole^-通過(guò)時(shí)，陰極電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，則陰極增重0.02mol×64g/mol=1.28g，故答案為：1.28；
（3）①欲在電槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，則陰極X材料是Fe，發(fā)生反應(yīng)：Zn²⁺+2e^-=Zn，故答案為：Fe；Zn²⁺+2e^-=Zn；
②陽(yáng)極材料是金屬鋅，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即Zn-2e^-=Zn²⁺，故答案為：Zn；Zn-2e^-=Zn²⁺；
③電鍍液是含有鋅離子的可溶性的鹽，如ZnSO₄、ZnCl₂等，故答案為：ZnSO₄；ZnCl₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生電解池的工作原理知識(shí)，粗銅精煉原理分析，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，難度不大．