Question

電解原理在化學工業中有廣泛應用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：

（1）X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則
①電解池中X極上的電極反應式為                            ，
在X極附近觀察到的現象是                                                。　
②Y電極上的電極反應式為                      ，
檢驗該電極反應產物的方法是                                              。
③總反應的化學方程式                                                      。
（2）X、Y都是惰性電極，電解CuSO₄溶液，當電路中通過0.4mol 電子時，析出銅的同時在另一個電極可得              L O₂ (標準狀況下)

Answer 1

(1)①  2H⁺ + 2e^_＝ H₂↑       電極表面有氣泡產生，電極附近的溶液呈紅色
②2Cl^-－2e^- ＝Cl₂↑；用鑷子夾持濕潤的淀粉KI試紙靠近Y電極出氣口，若試紙變藍，則產物為CI₂。
③2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑   (２) 2.24L

試題分析：（1）①根據裝置圖可知，X和電源的負極相連，則X是陰極，溶液中的氫離子放電，所以X電極的電極反應式是2H⁺ + 2e^_＝ H₂↑。氫離子放電，破壞了陰極周圍水的電離平衡，從而使陰極周圍溶液顯堿性，則實驗現象是電極表面有氣泡產生，電極附近的溶液呈紅色。
②Y電極是陽極，溶液中的Cl^-放電，則Y電極上的電極反應式為2Cl^-－2e^- ＝Cl₂↑；氯氣具有氧化性，能使濕潤的淀粉KI試紙變藍，據此可以檢驗氯氣，即用鑷子夾持濕潤的淀粉KI試紙靠近Y電極出氣口，若試紙變藍，則產物為CI₂。
③總反應的化學方程式為2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑。
（2）OH^－放電的電極反應式是4OH^－－4e^－=2H₂O＋O₂↑，則根據電子的得失守恒可知，生成氧氣的物質的量是0.1mol，在標準狀況下的體積是2.24L。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題基礎性強，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，有助于培養學生的邏輯推理能力和規范的答題能力。該題的關鍵是明確電解池的工作原理，然后結合題意靈活運用即可。