Question

【題目】如圖為一個電解裝置，該裝置中X、Y分別為石墨電極，現分別在U型管中加入下列溶液進行電解，請回答有關問題：

(1)若U型管中的液體a為飽和食鹽水：在電極Y上產生的氣體是_________ (填分子式)，檢驗有該氣體生成的簡單方法是________________________；若該飽和食鹽水中還含有少量的鎂離子，則有可能在______極(選填“X”或“Y”)附近會首先生成白色不溶物；當電解產生0.2mol氫氧化鈉時，能收集到標準狀況下的氫氣 ______升；工廠應用電解生成的氯氣和氫氣可以化合生成氯化氫，某工廠每天電解400t食鹽，若生成的氯氣80%用于生產鹽酸，每天最多可生產31%的鹽酸__________ t。(保留至整數)

(2)若U型管中的液體a為飽和氯化銅溶液：電極質量增加的是_______選填“X”或“Y”)極，該電極上發生______反應(選填“氧化”或“還原”)；若要得到0.32克銅，理論上在電解過程中應轉移_________mol電子；氯化銅溶液顯酸性，原因是(用離子方程式表示)_______________________________；電解一段時間后，請你推測：整個溶液的酸性將如何變化(增強、減弱、不變，同時請寫出理由：_______

Answer 1

【答案】Cl2 濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍 X 22.4L 644 X 還原 0.01mol Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 銅離子濃度減小，水解程度減弱，酸性減弱

【解析】

(1)若U型管中的液體a為飽和食鹽水，則該裝置是電解飽和食鹽水的裝置，根據相關知識回答問題；

(2) 若U型管中的液體a為飽和氯化銅溶液，則該裝置是電解飽和氯化銅的裝置，根據相關知識回答問題。

(1)若U型管中的液體a為飽和食鹽水，Y與電源正極相連為陽極，陽極反應為2Cl-－2e-=Cl2↑，產生的氣體是Cl2；檢驗氯氣的方法是：濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍；X為陰極，陰極反應為2H+＋2e-＝H2↑，陰極附近會產生氫氧根，生成白色的氫氧化鎂沉淀，故在X極附近會首先生成白色不溶物；當電解產生0.2mol氫氧化鈉時，同時消耗0.2mol H+，生成0.1mol氫氣，標況下的體積為0.1mol22.4L/mol=2.24L；電解氯化鈉溶液的原理方程式為：2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH，電解400 t食鹽，則生成氯氣物質的量為=3.42mol，氯氣80%用于生產鹽酸，可得到質量分數為31%的鹽酸為=644t；

(2)電解氯化銅溶液時，X作為陰極，發生反應：Cu + 2e = Cu，質量增加；該電極得電子，發生還原反應；生成1mol銅轉移2mol電子，若要得到0.32克銅，需要轉移=0.01mol；氯化銅溶液顯酸性的原因是銅離子發生了水解，離子方程式為：Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+；電解氯化銅溶液的總方程式為：CuCl2 Cu + Cl2 ，電解一段時間后，銅離子濃度減小，水解程度減弱，酸性減弱。