Question

8．某课外活动小组同学用如图装置进行实验，试回答下列问题．
（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺；若在两极附近分别滴加几滴酚酞，则A极附近现象为A极附近溶液变红色．
（2）若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；有关上述实验，下列说法正确的是（填序号）①②．
①溶液中Na⁺向B极移动      
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2mol电子
（3）若开始时开关K与b连接，通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因由于氢离子在阴极放电，促进了水的电离，导致溶液中OH^-浓度增大．

Answer 1

分析 （1）若开始时开关K与a连接，则形成原电池反应，为铁的吸氧腐蚀；
（2）若开始时开关K与b连接，形成电解池装置，石墨为阳极，发生氧化反应生成氯气，铁为阴极，发生还原反应生成氢气和氢氧化钠，以此解答；
（3）K与b连接，通电开始后，由于氢离子在阴极放电，促进了水的电离，导致溶液中OH^-浓度增大．

解答 解：（1）开始时开关K与a连接，是原电池，铁为负极，发生氧化反应，失去电子生成亚铁离子，电极方程式为Fe-2e^-=Fe²⁺，A极上氧气得电子被还原，电极方程式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，所以在两极附近分别滴加几滴酚酞，则A极附近现象为A极附近溶液变红色；
故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；A极附近溶液变红色；
（2）①开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，总反应为电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
①溶液中Na⁺向阴极B极移动，故正确；
②从A极处逸出的气体为氯气能使湿润KI淀粉试纸变蓝，故正确
③电解饱和食盐水实质为电解氯化氢，因为盐酸为氯化氢的水溶液，所以反应一段时间后加适量盐酸不可恢复到电解前电解质的浓度，故错误；
④因为B为阴极，产生氢气，所以若标准状况下B极产生2.24L气体，则电路中转移0.2mol电子，但溶液中不转移电子，故错误；
故答案为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；①②；
③若标准状况下B极产生2.24L氢气，即0.1mol氢气，由2H⁺+2e^-=H₂↑可知转移0.2mol电子，
故答案为：0.2（1）Fe-2e^-=Fe²⁺；A极附近溶液变红色
（3）K与b连接，通电开始后形成电解池，由于氢离子在阴极放电，促进了水的电离，导致溶液中OH^-浓度增大，故答案为：由于氢离子在阴极放电，促进了水的电离，导致溶液中OH^-浓度增大．

点评 本题综合原电池和电解质知识，侧重于学生的分析能力和电化学知识的综合应用，注意解题时要注意分析电极反应及生成物，难度中等．