Question

【題目】如圖為一個(gè)電解裝置，該裝置中X、Y分別為石墨電極，現(xiàn)分別在U型管中加入下列溶液進(jìn)行電解，請(qǐng)回答有關(guān)問題：

(1)若U型管中的液體a為飽和食鹽水：在電極Y上產(chǎn)生的氣體是_________ (填分子式)，檢驗(yàn)有該氣體生成的簡(jiǎn)單方法是________________________；若該飽和食鹽水中還含有少量的鎂離子，則有可能在______極(選填“X”或“Y”)附近會(huì)首先生成白色不溶物；當(dāng)電解產(chǎn)生0.2mol氫氧化鈉時(shí)，能收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣 ______升；工廠應(yīng)用電解生成的氯氣和氫氣可以化合生成氯化氫，某工廠每天電解400t食鹽，若生成的氯氣80%用于生產(chǎn)鹽酸，每天最多可生產(chǎn)31%的鹽酸__________ t。(保留至整數(shù))

(2)若U型管中的液體a為飽和氯化銅溶液：電極質(zhì)量增加的是_______選填“X”或“Y”)極，該電極上發(fā)生______反應(yīng)(選填“氧化”或“還原”)；若要得到0.32克銅，理論上在電解過程中應(yīng)轉(zhuǎn)移_________mol電子；氯化銅溶液顯酸性，原因是(用離子方程式表示)_______________________________；電解一段時(shí)間后，請(qǐng)你推測(cè)：整個(gè)溶液的酸性將如何變化(增強(qiáng)、減弱、不變，同時(shí)請(qǐng)寫出理由：_______

Answer 1

【答案】Cl2 濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán) X 22.4L 644 X 還原 0.01mol Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 銅離子濃度減小，水解程度減弱，酸性減弱

【解析】

(1)若U型管中的液體a為飽和食鹽水，則該裝置是電解飽和食鹽水的裝置，根據(jù)相關(guān)知識(shí)回答問題；

(2) 若U型管中的液體a為飽和氯化銅溶液，則該裝置是電解飽和氯化銅的裝置，根據(jù)相關(guān)知識(shí)回答問題。

(1)若U型管中的液體a為飽和食鹽水，Y與電源正極相連為陽極，陽極反應(yīng)為2Cl-－2e-=Cl2↑，產(chǎn)生的氣體是Cl2；檢驗(yàn)氯氣的方法是：濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)；X為陰極，陰極反應(yīng)為2H+＋2e-＝H2↑，陰極附近會(huì)產(chǎn)生氫氧根，生成白色的氫氧化鎂沉淀，故在X極附近會(huì)首先生成白色不溶物；當(dāng)電解產(chǎn)生0.2mol氫氧化鈉時(shí)，同時(shí)消耗0.2mol H+，生成0.1mol氫氣，標(biāo)況下的體積為0.1mol22.4L/mol=2.24L；電解氯化鈉溶液的原理方程式為：2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH，電解400 t食鹽，則生成氯氣物質(zhì)的量為=3.42mol，氯氣80%用于生產(chǎn)鹽酸，可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%的鹽酸為=644t；

(2)電解氯化銅溶液時(shí)，X作為陰極，發(fā)生反應(yīng)：Cu + 2e = Cu，質(zhì)量增加；該電極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)；生成1mol銅轉(zhuǎn)移2mol電子，若要得到0.32克銅，需要轉(zhuǎn)移=0.01mol；氯化銅溶液顯酸性的原因是銅離子發(fā)生了水解，離子方程式為：Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+；電解氯化銅溶液的總方程式為：CuCl2 Cu + Cl2 ，電解一段時(shí)間后，銅離子濃度減小，水解程度減弱，酸性減弱。