某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)作系列探究,装置如图所示:

某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)作系列探究,装置如图所示:
(1)电解时,甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊,请用离子方程式表示原因______.
(2)一段时间后,你认为C中溶液可能出现的现象是______,请用离子方程式表示原因______.
(3)实验结束后,乙同学将A中的物质冷却后加入到H2S溶液中发现有气泡出现,但加入到稀盐酸中却没有任何现象.请用化学方程式和简要的文字解释原因:______.
(4)随着反应的进行,兴趣小组的同学们都特别注意到D中溶液红色逐渐褪去.他们对溶液红色褪去的主要原因提出了如下假设,请你完成假设二.
假设一:B中逸出气体与水反应生成的物质有强氧化性,使红色逐渐褪去;
假设二:______.
(5)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论______.
lucky820 1年前 已收到1个回答 举报

autumn1944 幼苗

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解题思路:电解饱和食盐水产生的气体为氢气和氯气,氯气具有强氧化性,而氢气在加热条件下具有较强还原性,根据装置图可知a、b分别阴极和阳极,a极产生的氢气将氧化银还原为单质银,而b极产生的氯气可氧化硫化钠.过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致.

依据装置图分析可知,电解饱和食盐水产生的气体为氢气和氯气,氯气具有强氧化性,而氢气在加热条件下具有较强还原性,根据装置图可知a、b分别阴极和阳极,a极产生的氢气将氧化银还原为单质银,电极附近水的电离平衡被破坏,氢离子放电减少,氢氧根在内的增大,结合溶液中的镁离子生成氢氧化镁沉淀;而b极产生的氯气可氧化硫化钠.过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致;
(1)电解时,甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊,依据判断可知,a电极为电解池的阴极,溶液中氢离子放电生成氢气,破坏了电极附近水的电离平衡,氢氧根离子浓度增大,结合溶液中镁离子生成氢氧化镁沉淀,溶液变浑浊,反应的离子方程式为:2H++2e-═H2↑,Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓;
故答案为:2H++2e-═H2↑,Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓;
(2)B装置中的b电极为电解池阳极,溶液中氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,氯气通过硫化钠溶液把硫离子氧化为硫单质,溶液变浑浊出现淡黄色沉淀,反应的离子方程式为:Cl2+S2-═2Cl-+S↓;
故答案为:有淡黄色沉淀;Cl2+S2-═2Cl-+S↓;
(3)电解饱和食盐水产生的气体为氢气和氯气,氯气具有强氧化性,而氢气在加热条件下具有较强还原性,根据装置图可知a、b分别阴极和阳极,a极产生的氢气将氧化银还原为单质银,将A中的物质冷却后加入到H2S溶液中发现有气泡出现,但加入到稀盐酸中却没有任何现象,说明固体中无氧化银,银单质和盐酸不反应,和氢硫酸反应生成沉淀只能是硫化银沉淀,表明Ag2S的溶解度比AgCl小很多,反应的化学方程式为:2Ag+H2S═Ag2S+H2
故答案为:Ag与H2S的反应式为2Ag+H2S═Ag2S+H2,表明Ag2S的溶解度比AgCl小很多;
(4)过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致.题干中假设一是氯气和水反应生成的次氯酸的氧化性主要作用,假设二是氢氧根离子被氢离子中和反应造成了溶液褪色,
故答案为:可能是H+中和了OH-造成褪色;
(5)过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致,证明假设是否正确,可以取用褪色的溶液与试管中,再滴入酚酞试液,若变红色证明假设一正确,
故答案为:取少量D中褪色后的溶液于试管中,滴加1~2滴酚酞溶液,如果又显红色,则假设一正确.

点评:
本题考点: 电解原理;性质实验方案的设计.

考点点评: 本题考查了电解原理应用,物质性质的实验设计方法和实验验证的方案设计,电解池电极判断,生成产物及其物质性质的熟练掌握是解题关键,题目难度中等.

1年前

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