Question

某中學課外興趣小組用惰性電極電解飽和食鹽水（含少量Mg²⁺）作系列探究，裝置如圖所示：

（1）電解時，甲同學發現電極a附近溶液出現渾濁，請用離子方程式表示原因：

___________________________________________________________________________________。

（2）一段時間后，你認為C中溶液可能出現的現象是_________________________________，請用離

子方程式表示原因______________________________________________________。

（3）隨著反應的進行，興趣小組的同學們都特別注意到D中溶液紅色逐漸褪去。他們對溶液紅色褪去主要原因提出了如下假設，請你完成假設二。

假設一：B中逸出氣體與水反應生成的物質有強氧化性，使紅色逐漸褪去；

假設二：______________________________________________________________________。

（4）請你設計實驗驗證上述假設一，寫出實驗步驟及結論：_____________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）2H₂O+2e^- = 2OH^-+H₂↑，Mg²⁺＋2OH^-=Mg(OH)₂↓（共2分，每個1分。若寫成水電離、再H⁺得電子生成氫氣和OH^-與Mg²⁺反應生成沉淀的過程，也給分）

（2）有淡黃色沉淀（1分）；  Cl₂＋S^2-=2Cl^-＋S↓（2分）

（3）可能是H⁺中和了OH^-而褪色。（1分）

（4）取少量D中褪色后的溶液于試管中，加入稍過量的NaOH溶液，若不變紅，則假設一正確。（2分，其它合理答案也可以）

【解析】

試題分析：（1）根據裝置圖可知，電極a與電源的負極相連，作陰極，溶液中的氫離子放電。隨著氫離子的放電，a電極附近水的電離被促進，從而導致a電極負極溶液中OH^－濃度增大。又因為溶液中含有鎂離子，因此會產生氫氧化鎂白色沉淀，有關的電極反應式為2H^＋+2e^-= H₂↑、Mg²⁺＋2OH^-=Mg(OH)₂↓。

（2）b電極與電源的正極相連，作陽極，溶液中的氯離子放電生成氯氣。氯氣具有強氧化性，能把硫離子氧化生成單質S沉淀，從而使溶液變混濁，因此C中溶液可能出現的現象是有淡黃色沉淀，反應的離子方程式為Cl₂＋S^2-==2Cl^-＋S↓。

（3）由于氯氣溶于水生成次氯酸和鹽酸，溶液顯酸性，因此褪色的原因也可能是H⁺中和了OH^-而褪色。

（4）由于次氯酸的氧化而褪色是不可逆的，即向褪色后的溶液中再滴加氫氧化鈉溶液，則不會恢復用來的顏色，據此可以驗證。因此正確的操作是取少量D中褪色后的溶液于試管中，加入稍過量的NaOH溶液，若不變紅，則假設一正確。

考點：考查電解原理的有關判斷、氯氣性質以及實驗設計方案等