Question

18．某课外活动小组进行电解饱和食盐水的实验（如图）．请同答下列问题．

（1）通电一段时间后，可观察到阴极电极（填“阴极”或“阳极”）附近溶液颜色先变红，该电极上的电极反应式为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-．
（2）该溶液电解反应的化学方程式为2NaCl+2H₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．
（3）若将电解质溶液改成CuSO₄溶液，则阳极的电极反应式为4OH^--4e^-═O₂+2H₂O．
（4）若用H₂和O₂为反应物，以H₂SO₄溶液为电解质溶液，可构成新型燃料电池（如下图），两个电极均由多孔性炭制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电．其中a是负极（填“正”或“负”），b极的电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O_．

Answer 1

分析 （1）阴极氢离子放电产生氢氧根离子使附近溶液颜色先变红；
（2）阳极是还原性强的氯离子放电，阴极是氢离子放电生成氢气；
（3）将电解质溶液改成CuSO₄溶液，则阳极氢氧根离子失电子发生氧化反应；
（4）通氢气的一极发生氧化反应是负极；b极氧气发生还原反应，电极反应方程式为：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；

解答 解：（1）阴极氢离子放电产生氢氧根离子使附近溶液颜色先变红，电极反应方程式为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案为：阴极；2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-； 
（2）阳极是还原性强的氯离子放电，阴极是氢离子放电生成氢气，所以电解反应的化学方程式为2NaCl+2H₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，故答案为：2NaCl+2H₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
（3）将电解质溶液改成CuSO₄溶液，则阳极氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应方程式为：4OH^--4e^-═O₂+2H₂O；故答案为：4OH^--4e^-═O₂+2H₂O；
（4）通氢气的一极发生氧化反应是负极；b极氧气发生还原反应，故答案为：负； O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O．

点评 本题考查了原电池电解池原理的分析应用，电极反应，电极判断是解题关键，题目难度中等．