Question

3．根据如图装置进行电化学的相关实验，回答下列问题．
（1）若把开关K与a连接，碳棒作正极，铁棒上发生的电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺．
（2）若把开关K与b连接，可以模拟实际生产中的氯碱工业．则总反应的离子方程式为2H₂O+2Cl^- $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．
①若B处产生的气体会使湿润的淀粉一KI试纸变蓝，则铁棒饱和食盐水应接直流电源的正极；碳棒上发生的电极反应为2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
②氯碱工业中的两种产物可以反应制得一种消毒液，反应的化学方程式为Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

Answer 1

分析 （1）若把开关K与a连接，是原电池装置，碳棒作正极，铁棒发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
①石墨为阳极，发生氧化反应生成氯气，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，铁为阴极；
②氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．

解答 解：（1）若把开关K与a连接，是原电池装置，碳棒作正极，铁棒发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案为：正；Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，2H₂O+2Cl^- $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
故答案为：2H₂O+2Cl^- $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
①石墨为阳极，发生氧化反应生成氯气，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，铁为阴极，碳棒上发生的电极反应为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案为：正；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
②氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，化学方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，故答案为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

点评 本题综合原电池和电解质知识，侧重于学生的分析能力和电化学知识的综合应用，注意解题时要注意分析电极反应及生成物，难度中等．