Question

（Ⅰ）如圖1，X和Y均為石墨電極：
（1）若電解液為滴有酚酞的飽和食鹽水，電解反應的離子方程式為：

 

；電解過程中

 

（填“陰”或“陽”）極附近會出現(xiàn)紅色．
（2）若電解液為500mL 含A溶質的某藍色溶液，電解一段時間，觀察到X電極表面有紅色的固態(tài)物質生成，Y電極有無色氣體生成；溶液中原有溶質完全電解后，停止電解，取出X電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重1.6g．
①電解后溶液H⁺濃度為

 

；要使電解后溶液回復到電解前的狀態(tài)，需要加入一定量的

 

（填加入物質的化學式）（假設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

 

；并設計實驗驗證你的推測，寫出實驗的操作步驟、現(xiàn)象和結論：

 

（Ⅱ）愛迪生蓄電池的反應式為：Fe+NiO₂+2H₂0

充電

放電

Fe（OH）₂+Ni（OH）₂
高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）是一種新型飲用水消毒劑．用如圖2的裝置可以制取少量高鐵酸鈉．
①此裝置中愛迪生蓄電池的負極是

 

（填“a”或“b”）
②寫出陽極的電極反應式：

 

．

Answer 1

考點：電解原理,化學電源新型電池

專題：電化學專題

分析：（Ⅰ）（1）X和Y均為石墨電極，電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，依據(jù)反應過程寫出離子方程式；電解過程中陰極負極氫離子得到電子生成氫氣，水的電離被破壞，氫氧根離子濃度增大；
（2）①根據(jù)電解后所得到的硫酸的量確定氫離子的量，并計算濃度得到溶液pH；電解池中，有金屬析出的電極是陰極，根據(jù)電解池的工作原理來回答；
②根據(jù)硫酸根離子可以和鋇離子反應生成白色不溶于硝酸的沉淀來檢驗；
（Ⅱ）①放電時，鐵棒作負極，碳棒作正極，據(jù)此判斷a的電極；②鐵失電子和氫氧根離子生成高鐵酸根離子和水；

解答： 解：（Ⅰ）（1）電解液為滴有酚酞的飽和食鹽水，陰極上是氫離子得電子，生成氫氣，氫離子濃度減小，則堿性增強，所以該極區(qū)遇到酚酞顯示紅色，發(fā)生反應為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，
故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；陰；
（2）根據(jù)溶液和析出金屬的顏色可以知道電解的是銅鹽溶液，在陽極Y上放出氧氣，在陰極X上析出金屬銅．
①電解硫酸銅溶液，電極X（陰極）的電極反應方程式是Cu²⁺+2e^-═Cu，陽極Y上4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，當生成金屬銅為1.6g時，即生成金屬銅的物質的量是0.025mol，此時生成硫酸的物質的量是0.025mol，氫離子濃度是

0.025×2mol

0.5L

=0.1mol/L，溶液pH=1；電解過程中依據(jù)出什么加什么原則，電解過程中析出銅和氧氣，所以要使電解后溶液恢復到電解前的狀態(tài)加入氧化銅或碳酸銅可以恢復溶液濃度；
故答案為：1；CuO或CuCO₃；
②根據(jù)兩極上的現(xiàn)象，可以推知電解的是可溶性的銅鹽溶液，陰離子可以是SO₄^2-或NO₃^?，硫酸根離子的檢驗方法：取少量的待測液于試管中，滴加一定量的鹽酸無明顯現(xiàn)象，繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生則證明原溶液中有SO₄^2-，或：硝酸根離子，取少量待測液于試管中，滴加濃硫酸，再撒入銅粉，若有紅棕色氣體產(chǎn)生，則證明含有硝酸根離子，
故答案為：SO₄^2-或NO₃^?；取少量的待測液于試管中，滴加一定量的鹽酸無明顯現(xiàn)象，繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生則證明原溶液中有SO₄^2-或：硝酸根離子，取少量待測液于試管中，滴加濃硫酸，再撒入銅粉，若有紅棕色氣體產(chǎn)生，則證明含有硝酸根離子；
（Ⅱ）①放電時，鐵作負極，碳棒作正極，所以放電時b是負極，a是正極；
故答案為：b；
②陽極上鐵失電子和氫氧根離子反應生成高鐵酸根離子和水，離子方程式為：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，
故答案為：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；

點評：本題考查了電解原理、原電池工作原理等知識點，明確離子放電順序是解本題關鍵，題目難度中等．