Question

2．用如圖所示電解裝置分別完成以下要求，請填空：
（1）若a極質量減輕，則y應為負極
（2）若a、b均為石墨棒，Z溶液為稀硫酸，陽極上的電極反應式為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O
（3）若X為負極，a為鐵，b為石墨，Z溶液為滴有酚酞的氯化鈉溶液，則先變紅的是a極（填a或b），該電解池中總反應方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
（4）若要在鐵片上鍍銀，且已知Y為負極，則a為銀，b為鐵，Z為硝酸銀溶液
（5）若用此裝置制備金屬鈉，需將Z溶液換為熔融的氯化鈉
（6）若用此裝置保護b金屬，則X應為正極
（7）若用此裝置電解AgNO₃溶液（a、b為惰性電極），則陰極與陽極電極產物的物質的量比為4：1，電解一段時間后，溶液的pH降低．

Answer 1

分析 （1）若a極質量減輕，則a為陽極與電源正極相連失電子發生氧化反應，所以b為陰極與電源負極相連得電子發生還原反應；
（2）若a、b均為石墨棒，Z溶液為稀硫酸，陽極上氫氧根失電子發生氧化反應；
（3）若X為負極，則a為陰極氫離子得電子發生還原反應同時生成氫氧根，b為陽極氯離子失電子發生氧化反應，據此分析；
（4）要在鐵片上鍍銀，則鐵為陰極，銀為陽極，電解質溶液為硝酸銀溶液；
（5）若用此裝置制備金屬鈉，則為電解熔融的氯化鈉；
（6）若用此裝置保護b金屬，則b金屬作陰極；
（7）電解AgNO₃溶液，陽極氫氧根失電子發生氧化反應生成氧氣同時生成氫離子，陰極銀離子失電子發生氧化反應生成銀，根據得失電子守恒判斷．

解答 解：（1）若a極質量減輕，則a為陽極與電源正極X相連，所以b為陰極與電源負極Y相連，故答案為：負；
（2）若a、b均為石墨棒，Z溶液為稀硫酸，陽極上氫氧根失電子發生氧化反應生成氧氣和水，電極反應式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（3）Z溶液為滴有酚酞的氯化鈉溶液，若X為負極，則a為陰極氫離子得電子發出氫氣同時剩余氫氧根，b為陽極氯離子失電子生成氯氣，所以先變紅的是a極，該電解池中總反應方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：a；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（4）要在鐵片上鍍銀，則鐵為陰極，銀為陽極，電解質溶液為硝酸銀溶液，又已知Y為負極，所以與Y相連的b為陰極是鐵，a為陽極是銀，z為硝酸銀溶液，故答案為：銀；鐵；硝酸銀溶液；
（5）用此裝置制備金屬鈉，則為電解熔融的氯化鈉，所以Z溶液換為熔融的氯化鈉；故答案為：熔融的氯化鈉；
（6）若用此裝置保護b金屬，則b金屬作陰極，a為陽極，所以X應為正極，故答案為：正；
（7）電解AgNO₃溶液，陽極氫氧根失電子發生氧化反應生成氧氣，陰極銀離子失電子發生氧化反應生成銀，電解總反應為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，所以陰極與陽極電極產物的物質的量比為4：1，電解一段時間后，溶液的pH降低，故答案為：4：1；降低．

點評 本題考查了電解原理及其應用等知識點，明確電極原理內涵及應用即可解答，難度不大．