Question

如圖，X和Y均為石墨電極：

(Ⅰ)若電解液為滴有酚酞的飽和食鹽水，電解反應(yīng)的離子方程式為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；電解過程中＿＿＿＿極(填“陰”或“陽”)附近會出現(xiàn)紅色；
(Ⅱ)若電解液為500 mL含A溶質(zhì)的某藍(lán)色溶液，電解一段時間，觀察到X電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，Y電極有無色氣體生成；溶液中原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出X電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重1.6 g。
(1)電解后溶液的pH為＿＿＿；要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，需加入一定量的＿＿＿＿(填加入物質(zhì)的化學(xué)式)。(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)
(2)請你推測原溶液中所含的酸根離子可能是＿＿＿＿；并設(shè)計實驗驗證你的推測，寫出實驗的操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論：                                                

Answer 1

（Ⅰ）　陰
(Ⅱ)(1)1　CuO或CuCO₃
(2)硫酸根離子　取少量待測液于試管中，滴加鹽酸無明顯現(xiàn)象，繼續(xù)加入氯化鋇溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則證明含硫酸根離子〔或：硝酸根離子　取少量待測液于試管中，加熱濃縮后滴加濃硫酸和銅粉，若有紅棕色氣體產(chǎn)生，則證明含硝酸根離子〕

試題分析：(Ⅰ)該裝置為電解飽和食鹽水的裝置，其電解反應(yīng)的離子方程式為，在該電解池的陽極中生成了氯氣，在陰極中生成了氫氣和氫氧化鈉，所以電解過程中在陰極附近會出現(xiàn)紅色；(Ⅱ)若電解液為500 mL含A溶質(zhì)的某藍(lán)色溶液，電解一段時間，觀察到X電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，則該紅色物質(zhì)為銅，該藍(lán)色溶液含銅離子的溶液，電解該溶液，在陰極上析出銅單質(zhì)，其電極反應(yīng)為：
Cu^2＋＋2e^－=Cu,在陽極上氫氧根放電生產(chǎn)了氧氣，其電極反應(yīng)為2H₂O－4e^－=O₂↑＋4H⁺，當(dāng)電解結(jié)束后，電極增重1.6 g，即析出銅1.6g，通過的電子數(shù)為1.6/64×2=0.05mol，所以產(chǎn)生的氫離子的物質(zhì)的量為0.05mol，所以c(H⁺)=0.05/0.5=0.1mol/L，所以pH=-lg0.1=1；要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，因為析出的是氧元素和銅元素，所以需加入一定量的CuO或CuCO₃；(2)原溶液中所含的酸根離子可能是硫酸根離子，其驗證的過程為：取少量待測液于試管中，滴加鹽酸無明顯現(xiàn)象，繼續(xù)加入氯化鋇溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則證明含硫酸根離子。〔或：硝酸根離子　取少量待測液于試管中，加熱濃縮后滴加濃硫酸和銅粉，若有紅棕色氣體產(chǎn)生，則證明含硝酸根離子〕
點評：本題考查了電解池的知識，該知識點是高考考查的重點和難點，本題考查的知識比較全面，有利于考查學(xué)生對該知識的掌握情況，本題難度適中。