Question

4．如圖是一個用鉑絲作電極，電解稀的MgSO₄溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時溶液呈紅色．（指示劑的pH變色范圍：6.8～8.0，酸色-紅色，堿色-黃色）回答下列問題：
（1）下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是①④（填編號）；
①A管溶液由紅變黃；      ②B管溶液由紅變黃；
③A管溶液不變色；        ④B管溶液不變色；
（2）寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：2H⁺+2e^-=H₂↑、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
（3）寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（4）檢驗a管中氣體的方法是用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有藍色火焰；
（5）檢驗b管中氣體的方法是用拇指按住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)會復(fù)燃；
（6）電解一段時間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是溶液呈紅色，白色沉淀溶解．

Answer 1

分析 （1）電解時，陽極上氫氧根離子放電，同時電極附近有氫離子生成，溶液呈酸性；陰極上氫離子放電生成氫氣，同時電極附近有氫氧根離子生成，溶液呈堿性，根據(jù)指示劑和酸堿的反應(yīng)確定溶液顏色；
（2）A中氫離子放電生成氫氣，同時電極附近生成氫氧根離子，氫氧根離子和鎂離子生成白色沉淀；
（3）B管中氫氧根離子放電生成氧氣；
（4）氫氣能燃燒，接近火焰會產(chǎn)生爆鳴聲，且氫氣燃燒產(chǎn)生藍色火焰；
（5）氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
（6）電解一段時間后，溶液呈酸性，氫氧化鎂能溶于酸．

解答 解：（1）電解時，B管陽極上氫氧根離子放電，同時電極附近有氫原子生成，溶液呈酸性，所以溶液呈紅色；A管陰極上氫離子放電生成氫氣，同時電極附近有氫氧根離子生成，溶液呈堿性，溶液呈黃色，
故答案為：①④；
（2）A管中氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，同時電極附近有氫氧根離子生成，氫氧根離子和鎂離子生成氫氧化鎂白色沉淀，離子方程式為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
（3）B管中氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（4）a管中收集的氣體是氫氣，氫氣具有可燃性，其檢驗方法為：用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有藍色火焰，
故答案為：用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有藍色火焰；
（5）b管中收集的氣體是氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，其檢驗方法為：用拇指按住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)會復(fù)燃，
故答案為：用拇指按住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)會復(fù)燃；
（6）將電解液倒入燒杯中，溶液中含有硫酸，溶液呈酸性，所以溶液為紅色，A管生成的氫氧化鎂能溶于稀硫酸，所以看到的現(xiàn)象是：溶液呈紅色，白色沉淀溶解，
故答案為：溶液呈紅色，白色沉淀溶解．

點評 本題考查了電解原理，根據(jù)各個電極上發(fā)生的電極反應(yīng)及溶液的酸堿性來分析解答，注意A管中不僅有氫氣生成，還產(chǎn)生白色沉淀，為易錯點．