Question

某研究性学习小组利用废滴定管、旧电池中石墨电极、玻璃管等设计如下图所示的环保型装置进行如下两个实验：

(1)在抗击“禽流感”斗争中，消毒液需求量猛增。利用如右图装置制备消毒液：电解氯化钠溶液制取“84”消毒液，氯气被完全吸收，则对电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是(    )

A.a为正极，b为负极；NaClO和NaCl          B.a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C.a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl            D.a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

(2)适当改变电极也可用上图装置制取氢氧化亚铁。通电后，溶液中产生大量白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是(    )

A.电源中的a一定为正极，b一定为负极

B.不能使用氯化钠溶液作电解液

C.A、B两端都必须使用铁作电极

D.B电极发生的反应可能是：2H₂O+2e^-H₂↑+2OH^-

Answer 1

解析：本题考查根据电化学原理设计创新实验能力。(1)题眼是“氯气被完全吸收”，“环保型”。该题可根据题干提供的要求，通过读图判断直流电源如何连接才能达到制得消毒液的目的。上端的电极如果接通电源正极，通电电解时，产生氯气，氯气由玻璃管直接排放到大气中，污染环境。如果电源的正极接通下方的电极，下端产生氯气，上端产生氢气和氢氧化钠，氢气由玻璃管直接排出，氯气在向上运动的过程中，被氢氧化钠溶液吸收后，生成次氯酸钠和氯化钠溶液。

(2)制取氢氧化亚铁，必须提供OH^-、Fe²⁺；根据电解原理，与电源负极相接的电极为电解池的阴极，与电源正极相连的电极为阳极。阴极：物质得到电子，发生还原反应；阳极：物质失去电子，发生氧化反应。所以，铁必须为阳极，发生Fe-2e^-Fe²⁺。要在阴极得到电子发生还原反应，只有发生2H₂O+2e^-2OH^-+H₂↑，电解质溶液增强导电性，但不参与阴极反应，即金属活泼性顺序表中氢前的金属盐溶液或强碱溶液符合条件。不能用酸作电解质溶液，因为电解酸溶液，开始不能产生OH^-，无氢氧化亚铁生成。综上所述，电源的电极不确定，可以用氯化钠溶液作电解液，阳极必须用铁作电极，阴极不一定用铁作电极，可以用其他电极；b电极可能是阴极，发生还原反应：2H₂O+2e^-H₂↑+2OH^-。D项，重在“可能”二字。氢气从导管逸出，可以在A极产生，也可以在B极产生。

答案：(1)B  (2)D