Question

13．某課外活動小組研究電解飽和食鹽水．甲、乙兩位同學均采用了以下儀器和試劑：燒杯、直流電源、鐵釘、碳棒、導線以及滴加了兩滴酚酞試液的飽和NaCl溶液．
（1）甲同學設(shè)計的電解裝置中，鐵釘與直流電源的負極相連．通電后，很快可以觀察到鐵釘附近出現(xiàn)的現(xiàn)象為產(chǎn)生無色氣體，溶液變紅．但繼續(xù)通電下，不久該現(xiàn)象就會消失，你認為其中的原因是陽極產(chǎn)生的氯氣和氫氧化鈉之間發(fā)生反應，堿性減弱，生成具有漂白性的物質(zhì)．甲同學的電解實驗中，陽極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）乙同學設(shè)計的電解裝置中，鐵釘與直流電源的正極相連．若通電后，預期鐵釘附近出現(xiàn)的現(xiàn)象為鐵被腐蝕．

Answer 1

分析 （1）電解飽和氯化鈉溶液時，鐵釘與直流電源的負極相連，F(xiàn)e為陰極，氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，該極區(qū)域顯示堿性；陽極上是氯離子發(fā)生失電子的氧化反應，陽極產(chǎn)生的氯氣和氫氧化鈉之間發(fā)生反應，據(jù)此回答；
（2）鐵釘與直流電源的正極相連，金屬鐵失電子發(fā)生氧化反應，被腐蝕，據(jù)此回答．

解答 解：（1）電解飽和氯化鈉溶液時，鐵釘與直流電源的負極相連，F(xiàn)e為陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應，即2H⁺+2e^-=H₂↑，水的電離被破壞，氫氧根離子濃度增大，溶液呈紅色，繼續(xù)通電下，陽極產(chǎn)生的氯氣和氫氧化鈉之間發(fā)生反應，堿性減弱，生成具有漂白性的物質(zhì)，紅色消失，陽極上是氯離子發(fā)生失電子的氧化反應，即2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案為：產(chǎn)生無色氣體，溶液變紅；陽極產(chǎn)生的氯氣和氫氧化鈉之間發(fā)生反應，堿性減弱，生成具有漂白性的物質(zhì)；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）鐵釘與直流電源的正極相連，金屬鐵失電子發(fā)生氧化反應，被腐蝕，故答案為：鐵被腐蝕．

點評 本題考查學生電解池的工作原理以及電極反應式的書寫、電極現(xiàn)象的判斷等知識，注意知識的歸納和梳理是關(guān)鍵，難度中等．