Question

10．如圖所示裝置為在直流電的作用下電解200molNaCl溶液圖，其中A、B為石墨電極，a、b為電源的兩極，當接通電源，通電一段時間后，B電極產生能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍的氣體224mL（標準狀況），則：
（1）a為電源的負極．
（2）寫出A電極反應式2H⁺+2e^-=H₂↑
（3）如果想使反應溶液恢復到原來狀態(tài)，應該加入（或通入）HCl，加入0.73g．

Answer 1

分析 以石墨作電極電解NaCl溶液，陽極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑、2H⁺+2e^-=H₂↑，
（1）通電一段時間后，B電極產生能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍的氣體，能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍色的氣體是Cl₂，所以B電極上生成Cl₂，連接陽極的電源電極是正極、連接陰極的電源電極是負極；
（2）A是陰極，陰極上氫離子放電生成氫氣；
（3）陽極上生成Cl₂、陰極上生成H₂，所以電解過程中相當于析出HCl，根據“析出什么加入什么”原則加入物質即可使溶液恢復原狀；陽極生成n（Cl₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根據轉移電子守恒得陰極析出n（H₂）=$\frac{0.01mol×2}{2}$=0.01mol，根據Cl原子守恒得相當于生成n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.01mol=0.02mol，由m=nM計算需要HCl的質量．

解答 解：以石墨作電極電解NaCl溶液，陽極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑、2H⁺+2e^-=H₂↑，
（1）通電一段時間后，B電極產生能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍的氣體，能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍色的氣體是Cl₂，所以B電極上生成Cl₂，連接陽極的電源電極是正極、連接陰極的電源電極是負極，所以a是負極、b是正極，
故答案為：負；
（2）A是陰極，陰極上氫離子放電生成氫氣，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）陽極上生成Cl₂、陰極上生成H₂，所以電解過程中相當于析出HCl，根據“析出什么加入什么”原則加入物質即可使溶液恢復原狀，所以應該通入HCl氣體；陽極生成n（Cl₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根據轉移電子守恒得陰極析出n（H₂）=$\frac{0.01mol×2}{2}$=0.01mol，根據Cl原子守恒得相當于生成n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.01mol=0.02mol，m（HCl）=nM=0.02mol×36.5g/mol=0.73g，
故答案為：HCl；0.73．

點評 本題考查電解原理，為高頻考點，明確各個電極上發(fā)生的反應、各個物理量關系是解本題關鍵，難點是計算加入HCl質量，注意轉移電子守恒、原子守恒的靈活運用．