Question

(14分)如圖所示是電解氯化鈉溶液（含酚酞）的裝置。有毒氣體收集的裝置省略沒(méi)有畫出，兩電極均是惰性電極。

⑴a電極的名稱            , a電極的電極方程式為：____________.
⑵電解過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象                                。
⑶確定N出口的氣體最簡(jiǎn)單的方法是                  ,若收集N出口的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況為1.12L，則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為：_____________.
⑷電解的總反應(yīng)離子方程式為                。
⑸若將b電極換成鐵作電極，寫出在電解過(guò)程中U型管底部出現(xiàn)的現(xiàn)象_          。

Answer 1

（1）陰極  ,2H⁺+2e^－= H₂↑  （2）兩極均有氣泡產(chǎn)生；a極區(qū)溶液變成紅色；b極液面上氣體變?yōu)辄S綠色；b極區(qū)溶液變?yōu)闇\黃綠色。  （3）用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)則說(shuō)明是Cl₂,  0.1N_A   （4）2Cl^—+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^－   （5）底部有白色沉淀產(chǎn)生，很快變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。

（1）根據(jù)裝置圖可知，電子是從b極流向a極，所以b是陽(yáng)極，溶液中的陰離子氯離子在陽(yáng)極放電，反應(yīng)式為2Cl^—－2 e^－＝Cl₂↑。a是陰極，溶液中的陽(yáng)離子氫離子在陰極放電，反應(yīng)式為,2H⁺+2e^－= H₂↑。
（2）根據(jù)（1）分析可知，陰極氫離子放電，導(dǎo)致陰極周圍的OH^－濃度增大，所以陰極周圍堿性增強(qiáng)，所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是兩極均有氣泡產(chǎn)生；a極區(qū)溶液變成紅色；b極液面上氣體變?yōu)辄S綠色；b極區(qū)溶液變?yōu)闇\黃綠色。
（3）b極生成的氣體是氯氣，所以N出口的氣體是氯氣。檢驗(yàn)氯氣可以利用其氧化性，借助于濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)狀況1.12L氯氣是0.05mol，所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.05mol×2＝0.1mol。
（4）根據(jù)以上分析可知，氯化鈉和水都被電解，所以總的反應(yīng)式為2Cl^—+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^－。
（5）若將b電極換成鐵作電極，則陽(yáng)極就是鐵，此時(shí)鐵失去電子，反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe^2＋。由于陰極有OH^－生成，所以溶液中會(huì)生成氫氧化亞鐵沉淀，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，很快被氧化生成氫氧化鐵紅褐色沉淀。