题目

       某课外活动小组设计了如图所示装置，调节滑动变阻器，在电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人高兴的现象。请帮助他们分析并回答下列问题(图中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过)： (1)写出B装置中的电极反应式： Pt极____________________________________________________________________； Fe极____________________________________________________________________。 (2)写出观察到的A装置中的现象： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。 (3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b，再观察C装置。若无现象，说明理由；若有现象，请写出有关反应方程式__________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见________________________________________________________________________。 答案：答案　(1)2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑)　Fe－2e－===Fe2＋ (2)①A装置烧杯中的H2O倒吸进烧瓶并产生红色喷泉　②烧瓶中液面上升到高于左侧导管口一定程度后又逐渐下落至与导管口相平　③最后烧杯中溶液呈红色，导管口有气泡逸出 (3)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3[或4Fe2＋＋8OH－＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3↓] (4)把Fe电极换成C、Pt等惰性电极(或将装置中两电极调换位置等) 解析　(1)据图知，Pt极是阴极，氢离子放电生成氢气，故电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑(或写成2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑)；Fe极为阳极，属活泼电极，故电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。(2)打开止水夹a、关闭止水夹b时，生成的氢气进入烧瓶，压强增大，将氨气压出，氨气将导管内空气排出后，与烧杯中水接触而开始溶解，引起A装置烧杯中的H2O倒吸进烧瓶产生红色喷泉；但由于氢气不溶于水，故烧瓶中液面上升到高于左侧导管口一定程度后又逐渐下落至导管口相平；最终烧杯中溶液呈红色，导管口有气泡(氢气)逸出。(3)关闭止水夹a、打开止水夹b，Pt极产生的氢气，会将电解质溶液压入烧杯C中，发生反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3[或4Fe2＋＋8OH－＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3↓]。(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极调换位置等。

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