Question

某興趣小組設(shè)計(jì)如圖微型實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K₂，閉合K₁，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開K₁，閉合K₂，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)．
（1）斷開K₂，閉合K₁時(shí)，直流電源

 

端為正極（填“A”或“B”），此時(shí)發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式為：

 

，

 

電極附近溶液變紅（填電極材料，下同）；
（2）斷開K₁，閉合K₂時(shí)，銅電極上的電極反應(yīng)式為：

 

，
導(dǎo)線中電流從

 

電極到

 

電極，溶液中陰離子朝

 

電極方向移動(dòng)．
（3）氯堿工業(yè)電解的飽和食鹽水需要精制，為去除鹽水中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，
提供的試劑有①Na₂CO₃溶液 ②BaCl₂溶液 ③NaOH溶液 ④HCl，則加入試劑的正確順序是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開K₂，閉合K₁，裝置是電解池，石墨作陽(yáng)極，銅是陰極，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，所以兩極均有氣泡產(chǎn)生；
（2）一段時(shí)間后，斷開K₁，閉合K₂，形成氫氯燃料電池，銅作負(fù)極氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，石墨作正極；電流從正極流向負(fù)極，溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)；
（3）根據(jù)除去鈣離子用碳酸根離子進(jìn)行沉淀，除去鎂離子用氫氧根離子進(jìn)行沉淀，除去硫酸根離子用鋇離子沉淀，過(guò)量的鋇離子需要用碳酸根離子除去，加入鹽酸可以除去過(guò)量的碳酸鈉和氫氧化鈉等進(jìn)行分析．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開K₂，閉合K₁，裝置是電解池，石墨作陽(yáng)極，銅是陰極，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，所以兩極均有氣泡產(chǎn)生
；石墨為陽(yáng)極，則與石墨相連的為原電池的正極，即A為正極；溶液為飽和食鹽水，則電解的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；銅是陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，同時(shí)陰極附近還生成氫氧根離子，所以陰極即銅電極附近滴加酚酞呈紅色；
故答案為：A；2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；銅；
（2）一段時(shí)間后，斷開K₁，閉合K₂，形成氫氯燃料電池，銅作負(fù)極氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極上的電極反應(yīng)式為：H₂-2e^-=2H⁺，電流從正極流向負(fù)極，即從石墨電極流向銅電極，溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則溶液中陰離子朝銅電極方向移動(dòng)；
故答案為：H₂-2e^-=2H⁺；石墨，銅，銅；
（3）先加入足量的③NaOH，除去鎂離子；然后加入過(guò)量②BaCl₂，除去SO₄^2-、CO₃^2-；再加入過(guò)量①Na₂CO₃ 除去Ca²⁺和過(guò)量的鋇離子，過(guò)濾后，濾液中加入過(guò)量的④鹽酸，除去溶液中剩余的碳酸根和氫氧化鈉中的氫氧根，最后加熱除去剩余的氯化氫，③②可以互換，故合理順序是：③②①④或②③①④，
故答案為：③②①④．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查電解池和原電池知識(shí)、物質(zhì)的分離提純，注意把握電化學(xué)工作原理，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，難度中等．