Question

某校化学兴趣小组同学，利用下列装置探究pH试纸上的微型电解。

（1）如图，取一条广泛pH试纸，浸润了饱和Na₂SO₄溶液后放置于玻璃片上，取两只回形针（铁制）夹住试纸两端，另取导线、鳄鱼夹、6v电池连接好电路。

当两根鳄鱼夹夹住回形针后，试纸上立刻出现以下现象：

右端

阳极回形针处很快出现大片红棕色；阴极附近迅速呈现大片蓝

紫色，对照比色卡发现其pH约为13。

①如图，右端回形针为        极（填“阴”或“阳”）；

阴极试纸上出现大片蓝紫色的原因是（用反应式结合文字表示）：

                                          。

②推测阳极回形针处出现的红棕色物质可能是          （写化学式），为证明该种物质的存在，请设计一个简单的实验，该实验的操作过程是：                                               

       　　　　　　　　　　　　                                                   。

（2）小组同学另取两根铅笔芯作为电极，对pH试纸上的Na₂SO₄溶液电解，可见阳极与试纸接触处呈现       色圆点，而在阴极与试纸接触处呈现          色圆点，说明了电解硫酸钠饱和溶液的实质是：                                  （用方程式表示）。

（3）将pH试纸用饱和NaCl浸润，采用类似（2）操作，如图。接通直流电源一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。

请分析此极出现该现象的原因：（用必要文字及方程式表述）

                                                   

                                                   。

Answer 1

（1）①阳  ；             2H⁺ +2e^－→H₂↑,使水的电离平衡右移，增大c(OH^-)

②氧化铁 (Fe₂O₃)  ；取少许红棕色物质置于试管中，加稀盐酸至完全溶解后，

 （发现溶液呈棕黄色，）滴加一滴KSCN溶液振荡，溶液出现血红色，从而证明推测。

（2）红 ；蓝 ； 2H₂O  2H₂↑＋O₂↑

（3）a极为阳极，电极反应式为：2Cl^－→ Cl₂↑＋2e^－ ，氯气溶于水发生反应：

Cl₂＋H₂O ₌₌₌HClO ＋HCl ，HClO具有漂白性使pH试纸变白色（内圈）；

氯水呈酸性因而外圈出现浅红色。