Question

10．如图所示装置为在直流电的作用下电解200molNaCl溶液图，其中A、B为石墨电极，a、b为电源的两极，当接通电源，通电一段时间后，B电极产生能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体224mL（标准状况），则：
（1）a为电源的负极．
（2）写出A电极反应式2H⁺+2e^-=H₂↑
（3）如果想使反应溶液恢复到原来状态，应该加入（或通入）HCl，加入0.73g．

Answer 1

分析 以石墨作电极电解NaCl溶液，阳极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑、2H⁺+2e^-=H₂↑，
（1）通电一段时间后，B电极产生能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色的气体是Cl₂，所以B电极上生成Cl₂，连接阳极的电源电极是正极、连接阴极的电源电极是负极；
（2）A是阴极，阴极上氢离子放电生成氢气；
（3）阳极上生成Cl₂、阴极上生成H₂，所以电解过程中相当于析出HCl，根据“析出什么加入什么”原则加入物质即可使溶液恢复原状；阳极生成n（Cl₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根据转移电子守恒得阴极析出n（H₂）=$\frac{0.01mol×2}{2}$=0.01mol，根据Cl原子守恒得相当于生成n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.01mol=0.02mol，由m=nM计算需要HCl的质量．

解答 解：以石墨作电极电解NaCl溶液，阳极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑、2H⁺+2e^-=H₂↑，
（1）通电一段时间后，B电极产生能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色的气体是Cl₂，所以B电极上生成Cl₂，连接阳极的电源电极是正极、连接阴极的电源电极是负极，所以a是负极、b是正极，
故答案为：负；
（2）A是阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）阳极上生成Cl₂、阴极上生成H₂，所以电解过程中相当于析出HCl，根据“析出什么加入什么”原则加入物质即可使溶液恢复原状，所以应该通入HCl气体；阳极生成n（Cl₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根据转移电子守恒得阴极析出n（H₂）=$\frac{0.01mol×2}{2}$=0.01mol，根据Cl原子守恒得相当于生成n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.01mol=0.02mol，m（HCl）=nM=0.02mol×36.5g/mol=0.73g，
故答案为：HCl；0.73．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，明确各个电极上发生的反应、各个物理量关系是解本题关键，难点是计算加入HCl质量，注意转移电子守恒、原子守恒的灵活运用．