Question

18．某課外活動小組進行電解飽和食鹽水的實驗（如圖）．請同答下列問題．

（1）通電一段時間后，可觀察到陰極電極（填“陰極”或“陽極”）附近溶液顏色先變紅，該電極上的電極反應式為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-．
（2）該溶液電解反應的化學方程式為2NaCl+2H₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．
（3）若將電解質溶液改成CuSO₄溶液，則陽極的電極反應式為4OH^--4e^-═O₂+2H₂O．
（4）若用H₂和O₂為反應物，以H₂SO₄溶液為電解質溶液，可構成新型燃料電池（如下圖），兩個電極均由多孔性炭制成，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電．其中a是負極（填“正”或“負”），b極的電極反應式為O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O_．

Answer 1

分析 （1）陰極氫離子放電產生氫氧根離子使附近溶液顏色先變紅；
（2）陽極是還原性強的氯離子放電，陰極是氫離子放電生成氫氣；
（3）將電解質溶液改成CuSO₄溶液，則陽極氫氧根離子失電子發生氧化反應；
（4）通氫氣的一極發生氧化反應是負極；b極氧氣發生還原反應，電極反應方程式為：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；

解答 解：（1）陰極氫離子放電產生氫氧根離子使附近溶液顏色先變紅，電極反應方程式為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案為：陰極；2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-； 
（2）陽極是還原性強的氯離子放電，陰極是氫離子放電生成氫氣，所以電解反應的化學方程式為2NaCl+2H₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，故答案為：2NaCl+2H₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
（3）將電解質溶液改成CuSO₄溶液，則陽極氫氧根離子失電子發生氧化反應，電極反應方程式為：4OH^--4e^-═O₂+2H₂O；故答案為：4OH^--4e^-═O₂+2H₂O；
（4）通氫氣的一極發生氧化反應是負極；b極氧氣發生還原反應，故答案為：負； O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O．

點評 本題考查了原電池電解池原理的分析應用，電極反應，電極判斷是解題關鍵，題目難度中等．