Question

某校化學(xué)興趣小組同學(xué)，利用下列裝置探究pH試紙上的微型電解。

(1)

如圖，取一條廣泛pH試紙，浸潤了飽和Na₂SO₄溶液后放置于玻璃片上，取兩只回形針(鐵制)夾住試紙兩端，另取導(dǎo)線、鱷魚夾、6 V電池連接好電路。

當(dāng)兩根鱷魚夾夾住回形針后，試紙上立刻出現(xiàn)以下現(xiàn)象：

陽極回形針處很快出現(xiàn)大片紅棕色；陰極附近迅速呈現(xiàn)大片藍紫色，對照比色卡發(fā)現(xiàn)其pH約為13。

①如圖，右端回形針為__________極(填“陰”或“陽”)；陰極試紙上出現(xiàn)大片藍紫色的原因是(用反應(yīng)式結(jié)合文字表示)：______

___________________________________________________。

②推測陽極回形針處出現(xiàn)的紅棕色物質(zhì)可能是__________(寫化學(xué)式)。

(2)小組同學(xué)另取兩根鉛筆芯作為電極，對pH試紙上的Na₂SO₄溶液電解，可見陽極與試紙接觸處呈現(xiàn)__________色圓點，而在陰極與試紙接觸處呈現(xiàn)__________色圓點，說明了電解硫酸鈉飽和溶液的實質(zhì)是：_______________________________(用方程式表示)。

Answer 1

案　(1)①陽　2H^＋＋2e^－===H₂↑，使水的電離平衡右移，c(OH^－)增大，陰極附近呈堿性�、贔e₂O₃

(2)紅　藍　2H₂O2H₂↑＋O₂↑

解析　(1)右端回形針電池的正極相連，作陽極，電解硫酸鈉溶液時，陰極H^＋放電，2H^＋＋2e^－===H₂↑，使溶液中OH^－濃度增大，陰極附近呈堿性，試紙變?yōu)樗{紫色。右端回形針(鐵制)作陽極，回形針被腐蝕，推測出現(xiàn)的紅棕色物質(zhì)為Fe₂O₃。

(2)鉛筆芯的成分含有石墨，以鉛筆芯(石墨)作電極，電解Na₂SO₄溶液，陽極OH^－放電，H^＋濃度增大，陽極附近顯酸性，pH試紙變紅，陰極H^＋放電，OH^－濃度增大，陰極附近顯堿性，pH試紙變藍，電解硫酸鈉溶液，實質(zhì)是電解水。