Question

8．某課外活動(dòng)小組同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試回答下列問(wèn)題．
（1）若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接，則B極的電極反應(yīng)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(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接，則總反應(yīng)的離子方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；有關(guān)上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（填序號(hào)）①②．
①溶液中Na⁺向B極移動(dòng)      
②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)KI淀粉試紙變藍(lán)
③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度
④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體，則溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子
（3）若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接，通電開(kāi)始后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，請(qǐng)簡(jiǎn)述原因由于氫離子在陰極放電，促進(jìn)了水的電離，導(dǎo)致溶液中OH^-濃度增大．

Answer 1

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

解答 解：（1）開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接，是原電池，鐵為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，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(kāi)關(guān)K與b連接，裝置為電解池，鐵為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子得到電子生成氫氣，總反應(yīng)為電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，總反應(yīng)式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
①溶液中Na⁺向陰極B極移動(dòng)，故正確；
②從A極處逸出的氣體為氯氣能使?jié)駶?rùn)KI淀粉試紙變藍(lán)，故正確
③電解飽和食鹽水實(shí)質(zhì)為電解氯化氫，因?yàn)辂}酸為氯化氫的水溶液，所以反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸不可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度，故錯(cuò)誤；
④因?yàn)锽為陰極，產(chǎn)生氫氣，所以若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體，則電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子，但溶液中不轉(zhuǎn)移電子，故錯(cuò)誤；
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；①②；
③若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氫氣，即0.1mol氫氣，由2H⁺+2e^-=H₂↑可知轉(zhuǎn)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(kāi)始后形成電解池，由于氫離子在陰極放電，促進(jìn)了水的電離，導(dǎo)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(jìn)了水的電離，導(dǎo)致溶液中OH^-濃度增大．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合原電池和電解質(zhì)知識(shí)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和電化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，注意解題時(shí)要注意分析電極反應(yīng)及生成物，難度中等．