Question

8．某課外活動小組同學用如圖裝置進行實驗，試回答下列問題．
（1）若開始時開關K與a連接，則B極的電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺；若在兩極附近分別滴加幾滴酚酞，則A極附近現(xiàn)象為A極附近溶液變紅色．
（2）若開始時開關K與b連接，則總反應的離子方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；有關上述實驗，下列說法正確的是（填序號）①②．
①溶液中Na⁺向B極移動      
②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍
③反應一段時間后加適量鹽酸可恢復到電解前電解質的濃度
④若標準狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體，則溶液中轉移0.2mol電子
（3）若開始時開關K與b連接，通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因由于氫離子在陰極放電，促進了水的電離，導致溶液中OH^-濃度增大．

Answer 1

分析 （1）若開始時開關K與a連接，則形成原電池反應，為鐵的吸氧腐蝕；
（2）若開始時開關K與b連接，形成電解池裝置，石墨為陽極，發(fā)生氧化反應生成氯氣，鐵為陰極，發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧化鈉，以此解答；
（3）K與b連接，通電開始后，由于氫離子在陰極放電，促進了水的電離，導致溶液中OH^-濃度增大．

解答 解：（1）開始時開關K與a連接，是原電池，鐵為負極，發(fā)生氧化反應，失去電子生成亞鐵離子，電極方程式為Fe-2e^-=Fe²⁺，A極上氧氣得電子被還原，電極方程式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，所以在兩極附近分別滴加幾滴酚酞，則A極附近現(xiàn)象為A極附近溶液變紅色；
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；A極附近溶液變紅色；
（2）①開關K與b連接，裝置為電解池，鐵為陰極，發(fā)生還原反應，氫離子得到電子生成氫氣，總反應為電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，總反應式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
①溶液中Na⁺向陰極B極移動，故正確；
②從A極處逸出的氣體為氯氣能使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍，故正確
③電解飽和食鹽水實質為電解氯化氫，因為鹽酸為氯化氫的水溶液，所以反應一段時間后加適量鹽酸不可恢復到電解前電解質的濃度，故錯誤；
④因為B為陰極，產(chǎn)生氫氣，所以若標準狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體，則電路中轉移0.2mol電子，但溶液中不轉移電子，故錯誤；
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；①②；
③若標準狀況下B極產(chǎn)生2.24L氫氣，即0.1mol氫氣，由2H⁺+2e^-=H₂↑可知轉移0.2mol電子，
故答案為：0.2（1）Fe-2e^-=Fe²⁺；A極附近溶液變紅色
（3）K與b連接，通電開始后形成電解池，由于氫離子在陰極放電，促進了水的電離，導致溶液中OH^-濃度增大，故答案為：由于氫離子在陰極放電，促進了水的電離，導致溶液中OH^-濃度增大．

點評 本題綜合原電池和電解質知識，側重于學生的分析能力和電化學知識的綜合應用，注意解題時要注意分析電極反應及生成物，難度中等．