Question

10．電化學(xué)原理在工業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用．如圖1所示電解池中：
（1）若電解池中放入500mL NaCl溶液（含有少量酚酞試液）進(jìn)行電解，
①觀察到b電極（填a或b）周圍首先變紅色，該電極上發(fā)生還原反應(yīng)（填氧化或還原）．
②a電極電解產(chǎn)物的檢驗方法是用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，看是否變藍(lán)．
③電解NaCl溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（2）若圖1為電解精煉銀的示意圖，電解液為硝酸酸化的硝酸銀溶液，則a極（填a或b）為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O．
（3）利用圖2 裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)．若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于N處．若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法．

Answer 1

分析 （1）電解飽和氯化鈉溶液時，由電源可知，b為陰極，a為陽極，陽極上是氯離子離子失電子，陰極上是氫離子得電子，據(jù)此分析；
（2）電解精煉銀時，粗銀作陽極，若b極有少量紅棕色氣體生成，則b電極上硝酸根離子得電子生成二氧化氮；
（3）作原電池正極或作電解池陰極的金屬被保護(hù)．

解答 解：（1）電解飽和氯化鈉溶液時，由電源可知，b為陰極，陰極上是氫離子得電子，反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，a為陽極，陽極上是氯離子離子失電子，反應(yīng)為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
①b為陰極，陰極上是氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，所以氫氧根顯堿性，所以電極b周圍首先變紅色，故答案為：b；還原；
②a為陽極，陽極上是氯離子離子失電子，反應(yīng)為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，檢驗氯氣用用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，看是否變藍(lán)；
故答案為：用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，看是否變藍(lán)；
③陽極上是氯離子離子失電子，陰極上是氫離子得電子，電解總反應(yīng)離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（2）電解精煉時，粗銀做陽極，所以粗銀是a極；b電極是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，生成了紅棕色氣體是NO₂，電極反應(yīng)：NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O，
故答案為：a；NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O；
（3）作原電池正極或作電解池陰極的金屬被保護(hù)，若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，則鐵應(yīng)作電解池陰極，所以開關(guān)K應(yīng)該置于處N處；
若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該裝置構(gòu)成原電池，鋅易失電子作負(fù)極，鐵作正極而被保護(hù)，該電化學(xué)防護(hù)法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，
故答案為：N；犧牲陽極的陰極保護(hù)法．

點評 本題考查學(xué)生電解池的工作原理知識及其應(yīng)用，明確圖中電源的正負(fù)極確定電解池的陰陽極是解答的關(guān)鍵，并熟悉電極反應(yīng)及離子的放電順序來解答，題目難度中等．