Question

3．根據如圖裝置進行電化學的相關實驗，回答下列問題．
（1）若把開關K與a連接，碳棒作正極，鐵棒上發生的電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺．
（2）若把開關K與b連接，可以模擬實際生產中的氯堿工業．則總反應的離子方程式為2H₂O+2Cl^- $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．
①若B處產生的氣體會使濕潤的淀粉一KI試紙變藍，則鐵棒飽和食鹽水應接直流電源的正極；碳棒上發生的電極反應為2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
②氯堿工業中的兩種產物可以反應制得一種消毒液，反應的化學方程式為Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

Answer 1

分析 （1）若把開關K與a連接，是原電池裝置，碳棒作正極，鐵棒發生氧化反應，電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）開關K與b連接，裝置為電解池，鐵為陰極，發生還原反應，氫離子得到電子生成氫氣，電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，總反應式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
①石墨為陽極，發生氧化反應生成氯氣，能使濕潤的KI淀粉試紙變藍，鐵為陰極；
②氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水．

解答 解：（1）若把開關K與a連接，是原電池裝置，碳棒作正極，鐵棒發生氧化反應，電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案為：正；Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）開關K與b連接，裝置為電解池，鐵為陰極，發生還原反應，氫離子得到電子生成氫氣，電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，總反應式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，2H₂O+2Cl^- $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
故答案為：2H₂O+2Cl^- $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
①石墨為陽極，發生氧化反應生成氯氣，能使濕潤的KI淀粉試紙變藍，鐵為陰極，碳棒上發生的電極反應為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：正；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
②氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，化學方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

點評 本題綜合原電池和電解質知識，側重于學生的分析能力和電化學知識的綜合應用，注意解題時要注意分析電極反應及生成物，難度中等．