Question

某校化学兴趣小组同学，利用下列装置探究pH试纸上的微型电解。

(1)

如图，取一条广泛pH试纸，浸润了饱和Na₂SO₄溶液后放置于玻璃片上，取两只回形针(铁制)夹住试纸两端，另取导线、鳄鱼夹、6 V电池连接好电路。

当两根鳄鱼夹夹住回形针后，试纸上立刻出现以下现象：

阳极回形针处很快出现大片红棕色；阴极附近迅速呈现大片蓝紫色，对照比色卡发现其pH约为13。

①如图，右端回形针为__________极(填“阴”或“阳”)；阴极试纸上出现大片蓝紫色的原因是(用反应式结合文字表示)：______

___________________________________________________。

②推测阳极回形针处出现的红棕色物质可能是__________(写化学式)。

(2)小组同学另取两根铅笔芯作为电极，对pH试纸上的Na₂SO₄溶液电解，可见阳极与试纸接触处呈现__________色圆点，而在阴极与试纸接触处呈现__________色圆点，说明了电解硫酸钠饱和溶液的实质是：_______________________________(用方程式表示)。

Answer 1

案　(1)①阳　2H^＋＋2e^－===H₂↑，使水的电离平衡右移，c(OH^－)增大，阴极附近呈碱性　②Fe₂O₃

(2)红　蓝　2H₂O2H₂↑＋O₂↑

解析　(1)右端回形针电池的正极相连，作阳极，电解硫酸钠溶液时，阴极H^＋放电，2H^＋＋2e^－===H₂↑，使溶液中OH^－浓度增大，阴极附近呈碱性，试纸变为蓝紫色。右端回形针(铁制)作阳极，回形针被腐蚀，推测出现的红棕色物质为Fe₂O₃。

(2)铅笔芯的成分含有石墨，以铅笔芯(石墨)作电极，电解Na₂SO₄溶液，阳极OH^－放电，H^＋浓度增大，阳极附近显酸性，pH试纸变红，阴极H^＋放电，OH^－浓度增大，阴极附近显碱性，pH试纸变蓝，电解硫酸钠溶液，实质是电解水。