Question

如图为一个电解装置，该装置中X、Y分别为石墨电极，现分别在U型管中加入下列溶液进行电解，请回答有关问题：

(1)若U型管中的液体a为饱和食盐水：在电极Y上产生的气体是_________ (填分子式)，检验有该气体生成的简单方法是________________________；若该饱和食盐水中还含有少量的镁离子，则有可能在______极(选填“X”或“Y”)附近会首先生成白色不溶物；当电解产生0.2mol氢氧化钠时，能收集到标准状况下的氢气 ______升；工厂应用电解生成的氯气和氢气可以化合生成氯化氢，某工厂每天电解400t食盐，若生成的氯气80%用于生产盐酸，每天最多可生产31%的盐酸__________ t。(保留至整数)

(2)若U型管中的液体a为饱和氯化铜溶液：电极质量增加的是_______选填“X”或“Y”)极，该电极上发生______反应(选填“氧化”或“还原”)；若要得到0.32克铜，理论上在电解过程中应转移_________mol电子；氯化铜溶液显酸性，原因是(用离子方程式表示)_______________________________；电解一段时间后，请你推测：整个溶液的酸性将如何变化(增强、减弱、不变，同时请写出理由：_______

Answer

Cl2 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 X 22.4L 644 X 还原 0.01mol Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 铜离子浓度减小，水解程度减弱，酸性减弱

【解析】

(1)若U型管中的液体a为饱和食盐水，则该装置是电解饱和食盐水的装置，根据相关知识回答问题；

(2) 若U型管中的液体a为饱和氯化铜溶液，则该装置是电解饱和氯化铜的装置，根据相关知识回答问题。

(1)若U型管中的液体a为饱和食盐水，Y与电源正极相连为阳极，阳极反应为2Cl-－2e-=Cl2↑，产生的气体是Cl2；检验氯气的方法是：湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；X为阴极，阴极反应为2H+＋2e-＝H2↑，阴极附近会产生氢氧根，生成白色的氢氧化镁沉淀，故在X极附近会首先生成白色不溶物；当电解产生0.2mol氢氧化钠时，同时消耗0.2mol H+，生成0.1mol氢气，标况下的体积为0.1mol22.4L/mol=2.24L；电解氯化钠溶液的原理方程式为：2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH，电解400 t食盐，则生成氯气物质的量为=3.42mol，氯气80%用于生产盐酸，可得到质量分数为31%的盐酸为=644t；

(2)电解氯化铜溶液时，X作为阴极，发生反应：Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu，质量增加；该电极得电子，发生还原反应；生成1mol铜转移2mol电子，若要得到0.32克铜，需要转移=0.01mol；氯化铜溶液显酸性的原因是铜离子发生了水解，离子方程式为：Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+；电解氯化铜溶液的总方程式为：CuCl2 Cu + Cl2 ，电解一段时间后，铜离子浓度减小，水解程度减弱，酸性减弱。