Question

13．如圖表示一個電解池，裝有電解液a；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若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，X（填X或Y）電極附近先變紅色，X極上的電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
②若要在鐵制品上鍍一定厚度的Cu層，Y電極反應式為Cu-2e^-=Cu ²⁺
③若X、Y都是鉑電極，電解某金屬M的氯化物（MCl₂）溶液，當收集到11.2L氯氣時（標準狀況），陰極增重32g．該金屬的相對原子質量是64．

Answer 1

分析 ①若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，X是陰極、Y是陽極，Y電極上氯離子放電生成氯氣，X電極上氫離子放電，同時該電極附近生成氫氧根離子；
②若要在鐵制品上鍍一定厚度的Cu層，鍍層作陽極、鍍件作陰極，電解質溶液為含有銅離子的可溶性鹽溶液；
③若X、Y都是鉑電極，電解某金屬M的氯化物（MCl₂）溶液，當收集到11.2L氯氣時（標準狀況），n（Cl₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，轉移電子的物質的量=0.5mol×2=1mol，陰極增重32g，根據轉移電子守恒知，陰極上轉移1mol電子，MCl₂中M化合價為+2價，要轉移1mol電子，則析出0.5molM單質，該金屬的摩爾質量=$\frac{32g}{0.5mol}$=64g/mol，金屬單質的摩爾質量在數值上等于其相對原子質量．

解答 解：①和電源的負極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發生得電子的還原反應，即2H⁺+2e^-=H₂↑，同時該電極附近有OH^-生成，導致溶液堿性增強，滴入幾滴酚酞試液會變紅，
故答案為：X；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②若要在鐵制品上鍍一定厚度的Cu層，鍍層作陽極、鍍件作陰極，電解質溶液為含有銅離子的可溶性鹽溶液，則Cu作陽極、Fe制品作陰極，Y為陽極，電極反應式為Cu-2e^-=Cu ²⁺，
故答案為：Cu-2e^-=Cu ²⁺；
③若X、Y都是鉑電極，電解某金屬M的氯化物（MCl₂）溶液，當收集到11.2L氯氣時（標準狀況），n（Cl₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，轉移電子的物質的量=0.5mol×2=1mol，陰極增重32g，根據轉移電子守恒知，陰極上轉移1mol電子，MCl₂中M化合價為+2價，要轉移1mol電子，則析出0.5molM單質，該金屬的摩爾質量=$\frac{32g}{0.5mol}$=64g/mol，金屬單質的摩爾質量在數值上等于其相對原子質量，所以其相對原子質量為64，
故答案為：64．

點評 本題以電解原理為載體考查電解、電鍍及有關計算，為高頻考點，明確電解原理內涵及各個物理量之間的關系是解本題關鍵，側重考查學生分析計算能力，注意③要靈活運用轉移電子守恒，題目難度不大．