Question

某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器控制電流強(qiáng)度適中的情況下用其進(jìn)行緩慢電解NaCl溶液及相關(guān)實(shí)驗(yàn)(此時(shí)，打開止水夾a，關(guān)閉止水夾b)。由于粗心，實(shí)驗(yàn)并未達(dá)到預(yù)期目的，但也看到了很令人高興的現(xiàn)象。(陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水通過)

請(qǐng)幫助他們分析并回答下列問題：
(1)寫出B裝置中的電極反應(yīng)：
陰極：________；陽(yáng)極：________。
(2)觀察到A裝置中的現(xiàn)象是：①________；②________；③________。
(3)當(dāng)觀察到A裝置中的現(xiàn)象后，他們關(guān)閉止水夾a，打開止水夾b。再觀察C裝置，若無(wú)現(xiàn)象，請(qǐng)說明理由；若有現(xiàn)象，請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的寫離子方程式)：____________________________________。
(4)若想達(dá)到電解NaCl溶液的目的，應(yīng)如何改進(jìn)裝置，請(qǐng)?zhí)岢瞿愕囊庖姡?br />__________________________________________________________________。

Answer 1

(1)2H^＋＋2e^－=H₂↑；Fe－2e^－=Fe^2＋　(2)①A燒杯中的水倒吸進(jìn)入燒瓶產(chǎn)生紅色噴泉　②燒瓶中液面上升到高于左側(cè)尖嘴一定程度后又逐漸下落至與左側(cè)尖嘴相平�、圩詈驛燒杯中溶液呈紅色，導(dǎo)管口有氣泡冒出　(3)Fe^2＋＋2OH^－=Fe(OH)₂↓，4Fe(OH)₂＋2H₂O＋O₂=4Fe(OH)₃　(4)把Fe電極換成C、Pt等惰性電極或?qū)⒀b置中的兩電極互換位置等

(1)陰極H^＋放電，電極反應(yīng)為2H^＋＋2e^－=H₂↑；陽(yáng)極Fe為活潑電極，故Fe先失去電子，電極反應(yīng)為：Fe－2e^－=Fe^2＋。(2)由于氫氣通入燒瓶后，使氨氣與水接觸，故現(xiàn)象有：①A燒杯中的水倒吸進(jìn)入燒瓶產(chǎn)生紅色噴泉；②燒瓶中液面上升到高于左側(cè)尖嘴一定程度后又逐漸下落至與左側(cè)尖嘴相平；③最后A燒杯中溶液呈紅色，導(dǎo)管口有氣泡冒出。(3)關(guān)閉止水夾a，U形管左邊氣體不斷生成，壓強(qiáng)增大，打開止水夾b后，U形管右邊的FeCl₂溶液被壓入NaOH溶液中，生成Fe(OH)₂沉淀：Fe^2＋＋2OH^－=Fe(OH)₂↓，F(xiàn)e(OH)₂不穩(wěn)定，在空氣中立即變成灰綠色，最后變成紅褐色：4Fe(OH)₂＋2H₂O＋O₂=4Fe(OH)₃。(4)若想達(dá)到電解NaCl溶液的目的，則陽(yáng)極應(yīng)為惰性電極，可把Fe電極換成C、Pt等惰性電極或?qū)⒀b置中的兩電極互換位置等。