Question

如圖所示裝置中，X和Y均為石墨電極．
（1）若電解液為滴有酚酞的飽和食鹽水，電解反應的離子方程式為

2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑

電解過程中

陰

極（填“陰”或“陽”）附近溶液會出現紅色．
（2）若電解液為500mL含A溶質的某藍色溶液，電解一段時間，觀察到X電極表面有紅色固體物質生成，Y電極上有無色氣體生成，當溶液中的原有溶質完全電解后，停止通電，取出X電極，干燥、稱重，電極增重1.6g．
①電解池電極X的電極反應方程式是

Cu²⁺+2e^-═Cu

電極Y的電極反應方程式是

4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O

②電解后溶液的c（H⁺）為

0.1mol/L

（假設電解前后溶液的體積不變）
③請推測原溶液中所含的酸根離子可能是

SO₄^2-或NO₃^?

（請寫出兩種，用化學式表示），并設計實驗驗證你推測的其中一種離子，寫出實驗操作步驟、現象、結論．

取少量的待測液于試管中，滴加一定量的鹽酸無明顯現象，繼續滴加氯化鋇溶液，若有白色沉淀產生則證明原溶液中有SO₄^2-

．

Answer 1

分析：（1）根據電解原理來書寫化學方程式，堿遇到酚酞顯示紅色；
（2）①電解池中，有金屬析出的電極是陰極，根據電解池的工作原理來回答；
②根據電解后所得到的硫酸的量確定氫離子的量，并計算濃度；
③根據硫酸根離子可以和鋇離子反應生成白色不溶于硝酸的沉淀來檢驗．

解答：解：（1）電解液為滴有酚酞的飽和食鹽水，陰極上是氫離子得電子，生成氫氣，氫離子濃度減小，則堿性增強，所以該極區遇到酚酞顯示紅色，發生反應為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；陰；
（2）根據溶液和析出金屬的顏色可以知道電解的是銅鹽溶液，在陽極Y上放出氧氣，在陰極X上析出金屬銅．
①電解硫酸銅溶液，電極X（陰極）的電極反應方程式是Cu²⁺+2e^-═Cu，陽極Y上4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，故答案為：Cu²⁺+2e^-═Cu；4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O；
②當生成金屬銅為1.6g時，即生成金屬銅的物質的量是0.025mol，此時生成硫酸的物質的量是0.025mol，氫離子濃度是

0.025×2mol

0.5L

=0.1mol/L，故答案為：0.1mol/L；
③根據兩極上的現象，可以推知電解的是可溶性的銅鹽溶液，陰離子可以是SO₄^2-或NO₃^?，硫酸根離子的檢驗方法：取少量的待測液于試管中，滴加一定量的鹽酸無明顯現象，繼續滴加氯化鋇溶液，若有白色沉淀產生則證明原溶液中有SO₄^2-，
故答案為：SO₄^2-或NO₃^?；取少量的待測液于試管中，滴加一定量的鹽酸無明顯現象，繼續滴加氯化鋇溶液，若有白色沉淀產生則證明原溶液中有SO₄^2-．

點評：本題考查學生電解池的工作原理以及應用知識，注意知識的歸納和整理是解題的關鍵，難度不大．