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電解過程中觀察到的現(xiàn)象                                。
⑶確定N出口的氣體最簡單的方法是                  ,若收集N出口的氣體體積在標準狀況為1.12L，則電解過程中轉移的電子數目為：_____________.
⑷電解的總反應離子方程式為                。
⑸若將b電極換成鐵作電極，寫出在電解過程中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）用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，試紙變藍則說明是Cl₂,  0.1N_A   （4）2Cl^—+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^－   （5）底部有白色沉淀產生，很快變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。

（1）根據裝置圖可知，電子是從b極流向a極，所以b是陽極，溶液中的陰離子氯離子在陽極放電，反應式為2Cl^—－2 e^－＝Cl₂↑。a是陰極，溶液中的陽離子氫離子在陰極放電，反應式為,2H⁺+2e^－= H₂↑。
（2）根據（1）分析可知，陰極氫離子放電，導致陰極周圍的OH^－濃度增大，所以陰極周圍堿性增強，所以實驗現(xiàn)象是兩極均有氣泡產生；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。檢驗氯氣可以利用其氧化性，借助于濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗。標準狀況1.12L氯氣是0.05mol，所以轉移電子的物質的量是0.05mol×2＝0.1mol。
（4）根據以上分析可知，氯化鈉和水都被電解，所以總的反應式為2Cl^—+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^－。
（5）若將b電極換成鐵作電極，則陽極就是鐵，此時鐵失去電子，反應式為Fe－2e－=Fe^2＋。由于陰極有OH^－生成，所以溶液中會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。