Question

10．如圖所示裝置為在直流電的作用下電解200molNaCl溶液圖，其中A、B為石墨電極，a、b為電源的兩極，當(dāng)接通電源，通電一段時(shí)間后，B電極產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的氣體224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則：
（1）a為電源的負(fù)極．
（2）寫出A電極反應(yīng)式2H⁺+2e^-=H₂↑
（3）如果想使反應(yīng)溶液恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，應(yīng)該加入（或通入）HCl，加入0.73g．

Answer 1

分析 以石墨作電極電解NaCl溶液，陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑、2H⁺+2e^-=H₂↑，
（1）通電一段時(shí)間后，B電極產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的氣體，能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色的氣體是Cl₂，所以B電極上生成Cl₂，連接陽(yáng)極的電源電極是正極、連接陰極的電源電極是負(fù)極；
（2）A是陰極，陰極上氫離子放電生成氫氣；
（3）陽(yáng)極上生成Cl₂、陰極上生成H₂，所以電解過(guò)程中相當(dāng)于析出HCl，根據(jù)“析出什么加入什么”原則加入物質(zhì)即可使溶液恢復(fù)原狀；陽(yáng)極生成n（Cl₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得陰極析出n（H₂）=$\frac{0.01mol×2}{2}$=0.01mol，根據(jù)Cl原子守恒得相當(dāng)于生成n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.01mol=0.02mol，由m=nM計(jì)算需要HCl的質(zhì)量．

解答 解：以石墨作電極電解NaCl溶液，陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑、2H⁺+2e^-=H₂↑，
（1）通電一段時(shí)間后，B電極產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的氣體，能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色的氣體是Cl₂，所以B電極上生成Cl₂，連接陽(yáng)極的電源電極是正極、連接陰極的電源電極是負(fù)極，所以a是負(fù)極、b是正極，
故答案為：負(fù)；
（2）A是陰極，陰極上氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）陽(yáng)極上生成Cl₂、陰極上生成H₂，所以電解過(guò)程中相當(dāng)于析出HCl，根據(jù)“析出什么加入什么”原則加入物質(zhì)即可使溶液恢復(fù)原狀，所以應(yīng)該通入HCl氣體；陽(yáng)極生成n（Cl₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得陰極析出n（H₂）=$\frac{0.01mol×2}{2}$=0.01mol，根據(jù)Cl原子守恒得相當(dāng)于生成n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.01mol=0.02mol，m（HCl）=nM=0.02mol×36.5g/mol=0.73g，
故答案為：HCl；0.73．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，為高頻考點(diǎn)，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)、各個(gè)物理量關(guān)系是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是計(jì)算加入HCl質(zhì)量，注意轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒的靈活運(yùn)用．