Question

4．如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO₄溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色．（指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸色-红色，碱色-黄色）回答下列问题：
（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是①④（填编号）；
①A管溶液由红变黄；      ②B管溶液由红变黄；
③A管溶液不变色；        ④B管溶液不变色；
（2）写出A管中发生反应的反应式：2H⁺+2e^-=H₂↑、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
（3）写出B管中发生反应的反应式：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（4）检验a管中气体的方法是用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰；
（5）检验b管中气体的方法是用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃；
（6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是溶液呈红色，白色沉淀溶解．

Answer 1

分析 （1）电解时，阳极上氢氧根离子放电，同时电极附近有氢离子生成，溶液呈酸性；阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成，溶液呈碱性，根据指示剂和酸碱的反应确定溶液颜色；
（2）A中氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成氢氧根离子，氢氧根离子和镁离子生成白色沉淀；
（3）B管中氢氧根离子放电生成氧气；
（4）氢气能燃烧，接近火焰会产生爆鸣声，且氢气燃烧产生蓝色火焰；
（5）氧气能使带火星的木条复燃；
（6）电解一段时间后，溶液呈酸性，氢氧化镁能溶于酸．

解答 解：（1）电解时，B管阳极上氢氧根离子放电，同时电极附近有氢原子生成，溶液呈酸性，所以溶液呈红色；A管阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成，溶液呈碱性，溶液呈黄色，
故答案为：①④；
（2）A管中氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，同时电极附近有氢氧根离子生成，氢氧根离子和镁离子生成氢氧化镁白色沉淀，离子方程式为：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
（3）B管中氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（4）a管中收集的气体是氢气，氢气具有可燃性，其检验方法为：用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰，
故答案为：用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰；
（5）b管中收集的气体是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，其检验方法为：用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃，
故答案为：用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃；
（6）将电解液倒入烧杯中，溶液中含有硫酸，溶液呈酸性，所以溶液为红色，A管生成的氢氧化镁能溶于稀硫酸，所以看到的现象是：溶液呈红色，白色沉淀溶解，
故答案为：溶液呈红色，白色沉淀溶解．

点评 本题考查了电解原理，根据各个电极上发生的电极反应及溶液的酸碱性来分析解答，注意A管中不仅有氢气生成，还产生白色沉淀，为易错点．