Question

某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水（含少量Mg²⁺）作系列探究，装置如图所示：

（1）电解时，甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊，请用离子方程式表示原因：
___________________________________________________________________________________。
（2）一段时间后，你认为C中溶液可能出现的现象是_________________________________，请用离
子方程式表示原因______________________________________________________。
（3）随着反应的进行，兴趣小组的同学们都特别注意到D中溶液红色逐渐褪去。他们对溶液红色褪去主要原因提出了如下假设，请你完成假设二。
假设一：B中逸出气体与水反应生成的物质有强氧化性，使红色逐渐褪去；
假设二：______________________________________________________________________。
（4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论：_____________________________________。

Answer 1

（1）2H₂O+2e^- = 2OH^-+H₂↑，Mg²⁺＋2OH^-=Mg(OH)₂↓（共2分，每个1分。若写成水电离、再H⁺得电子生成氢气和OH^-与Mg²⁺反应生成沉淀的过程，也给分）
（2）有淡黄色沉淀（1分）；  Cl₂＋S^2-=2Cl^-＋S↓（2分）
（3）可能是H⁺中和了OH^-而褪色。（1分）
（4）取少量D中褪色后的溶液于试管中，加入稍过量的NaOH溶液，若不变红，则假设一正确。（2分，其它合理答案也可以）

试题分析：（1）根据装置图可知，电极a与电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电。随着氢离子的放电，a电极附近水的电离被促进，从而导致a电极负极溶液中OH^－浓度增大。又因为溶液中含有镁离子，因此会产生氢氧化镁白色沉淀，有关的电极反应式为2H^＋+2e^-= H₂↑、Mg²⁺＋2OH^-=Mg(OH)₂↓。
（2）b电极与电源的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气。氯气具有强氧化性，能把硫离子氧化生成单质S沉淀，从而使溶液变混浊，因此C中溶液可能出现的现象是有淡黄色沉淀，反应的离子方程式为Cl₂＋S^2-==2Cl^-＋S↓。
（3）由于氯气溶于水生成次氯酸和盐酸，溶液显酸性，因此褪色的原因也可能是H⁺中和了OH^-而褪色。
（4）由于次氯酸的氧化而褪色是不可逆的，即向褪色后的溶液中再滴加氢氧化钠溶液，则不会恢复用来的颜色，据此可以验证。因此正确的操作是取少量D中褪色后的溶液于试管中，加入稍过量的NaOH溶液，若不变红，则假设一正确。