Question

如图所示装置中，X和Y均为石墨电极．
（1）若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，电解反应的离子方程式为

2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑

电解过程中

阴

极（填“阴”或“阳”）附近溶液会出现红色．
（2）若电解液为500mL含A溶质的某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色固体物质生成，Y电极上有无色气体生成，当溶液中的原有溶质完全电解后，停止通电，取出X电极，干燥、称重，电极增重1.6g．
①电解池电极X的电极反应方程式是

Cu²⁺+2e^-═Cu

电极Y的电极反应方程式是

4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O

②电解后溶液的c（H⁺）为

0.1mol/L

（假设电解前后溶液的体积不变）
③请推测原溶液中所含的酸根离子可能是

SO₄^2-或NO₃^?

（请写出两种，用化学式表示），并设计实验验证你推测的其中一种离子，写出实验操作步骤、现象、结论．

取少量的待测液于试管中，滴加一定量的盐酸无明显现象，继续滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀产生则证明原溶液中有SO₄^2-

．

Answer 1

分析：（1）根据电解原理来书写化学方程式，碱遇到酚酞显示红色；
（2）①电解池中，有金属析出的电极是阴极，根据电解池的工作原理来回答；
②根据电解后所得到的硫酸的量确定氢离子的量，并计算浓度；
③根据硫酸根离子可以和钡离子反应生成白色不溶于硝酸的沉淀来检验．

解答：解：（1）电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，阴极上是氢离子得电子，生成氢气，氢离子浓度减小，则碱性增强，所以该极区遇到酚酞显示红色，发生反应为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；阴；
（2）根据溶液和析出金属的颜色可以知道电解的是铜盐溶液，在阳极Y上放出氧气，在阴极X上析出金属铜．
①电解硫酸铜溶液，电极X（阴极）的电极反应方程式是Cu²⁺+2e^-═Cu，阳极Y上4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，故答案为：Cu²⁺+2e^-═Cu；4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O；
②当生成金属铜为1.6g时，即生成金属铜的物质的量是0.025mol，此时生成硫酸的物质的量是0.025mol，氢离子浓度是

0.025×2mol

0.5L

=0.1mol/L，故答案为：0.1mol/L；
③根据两极上的现象，可以推知电解的是可溶性的铜盐溶液，阴离子可以是SO₄^2-或NO₃^?，硫酸根离子的检验方法：取少量的待测液于试管中，滴加一定量的盐酸无明显现象，继续滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀产生则证明原溶液中有SO₄^2-，
故答案为：SO₄^2-或NO₃^?；取少量的待测液于试管中，滴加一定量的盐酸无明显现象，继续滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀产生则证明原溶液中有SO₄^2-．

点评：本题考查学生电解池的工作原理以及应用知识，注意知识的归纳和整理是解题的关键，难度不大．