Question

如圖所示是電解氯化鈉溶液（含酚酞）的裝置．有毒氣體收集的裝置省略沒有畫出，兩電極均是惰性電極．
（1）a電極的名稱

 

．
（2）電解過程中觀察到的現(xiàn)象

 

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（3）確定N出口的氣體最簡單的方法是

 

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（4）電解的總反應(yīng)離子方程式為

 

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（5）若將b電極換成鐵作電極，在電解過程中U型管底部出現(xiàn)白色沉淀產(chǎn)生，很快變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色的現(xiàn)象，請寫出有關(guān)的離子方程式或化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）先根據(jù)電子流向判斷電源的正負(fù)極，根據(jù)電源的正負(fù)極判斷a的電極名稱；
（2）根據(jù)電解反應(yīng)方程式中的產(chǎn)物確定現(xiàn)象；
（3）根據(jù)氯氣的檢驗方法判斷；
（4）根據(jù)反應(yīng)物、產(chǎn)物寫出相應(yīng)的電解方程式；
（5）若將b電極換成鐵作電極，電解液仍為NaCl溶液，b電極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極附近生成氫氧根離子，亞鐵離子和氫氧根離子生成Fe（OH）₂白色沉淀，F(xiàn)e（OH）₂被氧化生成紅褐色的Fe（OH）₃．

解答： 解：（1）根據(jù)電子流向，連接a的是負(fù)極，連接b的是正極，所以a是陰極，b是陽極，故答案為：陰極；
（2）電解氯化鈉溶液時，陰極上氫離子得電子生成氫氣，2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，同時陰極附近生成氫氧根離子，陰極附近呈堿性，加入酚酞后溶液呈紅色；陽極上氯離子失電子生成氯氣，2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯氣是黃綠色的氣體，氯氣能溶于水，使溶液呈氯氣的顏色；
故答案為：兩極均有氣泡產(chǎn)生、a極區(qū)溶液變成紅色、b極液面上氣體變?yōu)辄S綠色、b極區(qū)溶液變?yōu)闇\黃綠色；
（3）N出口的氣體是氯氣，氯氣能置換出碘化鉀中的碘，碘能使淀粉變藍(lán)色，所以可用濕潤的淀粉碘化鉀檢驗；
故答案為：用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，試紙變藍(lán)則說明是Cl₂；
（4）通過以上分析知，反應(yīng)物是氯化鈉和水，產(chǎn)物是氯氣、氫氣、氫氧化鈉，電解反應(yīng)為2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（5）若將b電極換成鐵作電極，電解液仍為NaCl溶液，b電極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺，陰極附近生成氫氧根離子，亞鐵離子和氫氧根離子生成Fe（OH）₂白色沉淀，F(xiàn)e（OH）₂被氧化生成紅褐色的Fe（OH）₃，反應(yīng)方程式為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

點評：本題考查了電解原理，注意：電解電解質(zhì)溶液時，若陽極材料是活潑金屬，在陽極上金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，若是惰性電極作陽極，溶液中的陰離子就失電子發(fā)生氧化反應(yīng)．