Question

【題目】電解原理在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)將設(shè)計(jì)的原電池通過導(dǎo)線與下圖中電解池相連，其中a為電解液，X和Y是兩塊電板板，則：

(1)若X和Y均為惰性電極，a為飽和NaCl溶液，則電解時(shí)檢驗(yàn)Y電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是________________________。

(2)若X、Y分別為石墨和鐵，a仍為飽和的NaCl溶液，則電解過程中生成的白色固體物質(zhì)的電解總反應(yīng)方程式為：________________，將其露置在空氣中可觀察到的現(xiàn)象為______。

(3)若X和Y均為情性電板，a為一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時(shí)間后，向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2，恰好恢復(fù)電解前的濃度，則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為______。

(4)某同學(xué)為了使反應(yīng)2HCl+2Ag=2AgC1+H2↑能在上述裝置中進(jìn)行，則電解液及電極分別為：___________________。

Answer 1

【答案】 將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近Y極支管口，試紙變藍(lán)，說明有氯氣生成 Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑ 白色固體迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色 0.4mol Y電極為銀，a為HC1溶液

【解析】（1）以惰性電極電解NaCl溶液時(shí)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)氯氣的性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)；

（2）陽極為鐵電極時(shí)，是活潑電極，會(huì)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，亞鐵離子不穩(wěn)定易被氧化；

（3）根據(jù)電解質(zhì)復(fù)原的方法：出什么加什么，出多少加多少，結(jié)合電子守恒來計(jì)算；

（4）根據(jù)電解原理解答。

由電解池裝置可知，Y為電解池陽極，X為電解池陰極。

（1）以惰性電極電解NaCl溶液時(shí)，陽極反應(yīng)產(chǎn)物為Cl2，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近Y極支管口，試紙變藍(lán)，說明有氯氣生成；

（2）陽極為鐵電極時(shí)，陽極反應(yīng)為Fe-2e-＝Fe2+，陰極氫離子放電，產(chǎn)生氫氧根離子，所以有氫氧化亞鐵生成，總反應(yīng)式為Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑；氫氧化亞鐵易被氧化，露置在空氣中時(shí)迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；

（3）電解CuSO4溶液后補(bǔ)充CuO即可復(fù)原，而題中加入0.1 mol Cu(OH)2才能復(fù)原，說明CuSO4電解完畢后又有水被電解，加入0.1 mol Cu(OH)2相當(dāng)于加0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，即說明電解了0.1 mol CuSO4和0.1 mol H2O，故共轉(zhuǎn)移0.4 mol電子；

（4）反應(yīng)中銀失去電子，氫離子得到電子，因此要使反應(yīng)2HCl+2Ag=2AgC1+H2↑能在上述裝置中進(jìn)行，則陽極是銀，即Y電極為銀，電解液是鹽酸，即a為HC1溶液。