Question

10．电化学原理在工业生产中有重要应用．如图1所示电解池中：
（1）若电解池中放入500mL NaCl溶液（含有少量酚酞试液）进行电解，
①观察到b电极（填a或b）周围首先变红色，该电极上发生还原反应（填氧化或还原）．
②a电极电解产物的检验方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，看是否变蓝．
③电解NaCl溶液时发生反应的离子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（2）若图1为电解精炼银的示意图，电解液为硝酸酸化的硝酸银溶液，则a极（填a或b）为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O．
（3）利用图2 装置，可以模拟铁的电化学防护．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于N处．若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法．

Answer 1

分析 （1）电解饱和氯化钠溶液时，由电源可知，b为阴极，a为阳极，阳极上是氯离子离子失电子，阴极上是氢离子得电子，据此分析；
（2）电解精炼银时，粗银作阳极，若b极有少量红棕色气体生成，则b电极上硝酸根离子得电子生成二氧化氮；
（3）作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护．

解答 解：（1）电解饱和氯化钠溶液时，由电源可知，b为阴极，阴极上是氢离子得电子，反应为2H⁺+2e^-=H₂↑，a为阳极，阳极上是氯离子离子失电子，反应为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
①b为阴极，阴极上是氢离子得电子发生还原反应，反应为2H⁺+2e^-=H₂↑，所以氢氧根显碱性，所以电极b周围首先变红色，故答案为：b；还原；
②a为阳极，阳极上是氯离子离子失电子，反应为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，检验氯气用用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，看是否变蓝；
故答案为：用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，看是否变蓝；
③阳极上是氯离子离子失电子，阴极上是氢离子得电子，电解总反应离子方程式为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（2）电解精炼时，粗银做阳极，所以粗银是a极；b电极是阴极，发生还原反应，生成了红棕色气体是NO₂，电极反应：NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O，
故答案为：a；NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O；
（3）作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护，若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，则铁应作电解池阴极，所以开关K应该置于处N处；
若X为锌，开关K置于M处，该装置构成原电池，锌易失电子作负极，铁作正极而被保护，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法，
故答案为：N；牺牲阳极的阴极保护法．

点评 本题考查学生电解池的工作原理知识及其应用，明确图中电源的正负极确定电解池的阴阳极是解答的关键，并熟悉电极反应及离子的放电顺序来解答，题目难度中等．