某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,控制電流強(qiáng)度適中的情況下用其進(jìn)行緩慢電解NaCl溶液及相關(guān)實(shí)驗(yàn)(此時(shí),打開(kāi)止水夾a,關(guān)閉止水夾b).由于粗心,實(shí)驗(yàn)并未達(dá)到預(yù)期目的,但也看到了令人很高興的現(xiàn)象(陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水通過(guò)).
請(qǐng)幫助他們分析并回答下列問(wèn)題:
(1)寫出B裝置中的電極反應(yīng):
陰極:
2H2O+2e-═H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑)
2H2O+2e-═H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑)
;
陽(yáng)極:
Fe-2e-═Fe2+
Fe-2e-═Fe2+
.
(2)觀察到A裝置中的現(xiàn)象是:
①
A燒杯中的水倒吸并產(chǎn)生紅色噴泉
A燒杯中的水倒吸并產(chǎn)生紅色噴泉
;
②
燒瓶中液面上升到高于左側(cè)導(dǎo)管一定程度后又逐漸下落至與導(dǎo)管相平
燒瓶中液面上升到高于左側(cè)導(dǎo)管一定程度后又逐漸下落至與導(dǎo)管相平
;
③
最后A燒杯溶液呈紅色,導(dǎo)管有氣泡溢出
最后A燒杯溶液呈紅色,導(dǎo)管有氣泡溢出
.
(3)當(dāng)觀察到A裝置中的現(xiàn)象后,他們關(guān)閉止水夾a,打開(kāi)止水夾b.再觀察C裝置,若無(wú)現(xiàn)象,請(qǐng)說(shuō)明理由;若有現(xiàn)象,請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的寫離子方程式):
Fe2++2OH-═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3或?qū)懗煽偡磻?yīng)式:4Fe2++8OH-+2H2O+O2═4Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3或?qū)懗煽偡磻?yīng)式:4Fe2++8OH-+2H2O+O2═4Fe(OH)3↓
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(4)若想達(dá)到電解NaCl溶液的目的,應(yīng)如何改進(jìn)裝置,請(qǐng)?zhí)岢瞿愕囊庖?jiàn):
把Fe電極換成C、Pt等惰性電極或?qū)⒀b置中兩電極換位置等
把Fe電極換成C、Pt等惰性電極或?qū)⒀b置中兩電極換位置等
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