Una pregunta de química (batería primaria y celda electrolítica) Pregunta del examen de ingreso a la Universidad de Anhui 2012

Llene un vaso pequeño (o tubo en forma de U) con una solución salina saturada y agregue unas gotas de solución de prueba de fenolftaleína. Conecte los cables a la varilla de carbón, la batería, el amperímetro y el clavo (como se muestra). Después de encender la fuente de alimentación de CC, observe si el puntero del amperímetro se desvía y qué sucede en el vaso pequeño. Utilice papel de prueba de almidón y yoduro de potasio húmedo para verificar el gas liberado por el ánodo.

Nota: El clavo de hierro grueso debe conectarse al polo negativo de la fuente de alimentación de CC y la varilla de carbono debe conectarse al polo positivo.

Compruebe el gas del ánodo con papel de prueba de almidón KI húmedo empapado en una varilla de vidrio.

(1) Cuando se electroliza la solución salina saturada, el puntero del amperímetro se desvía y se libera gas tanto del cátodo como del ánodo. El gas del ánodo tiene un olor acre, lo que puede hacer que el almidón de KI esté húmedo. El papel de prueba se vuelve azul y la solución en el área del cátodo se vuelve roja.

(2) Ánodo: 2cl-2e-= = Cl2 =

Cátodo: 2H++2e-==H2 ↑(o 2H2O+2e-==2OH-+H2 ↑)

La fórmula de reacción general: 2NaCl+2H2O2NaOH+H2 ↑+Cl2 ↑.

(3) La razón por la cual la solución en el área del cátodo se vuelve roja: esto se debe a que el H+ ionizado por el agua en la salmuera saturada se descarga en el cátodo, destruyendo el equilibrio de ionización del agua.

(H2OH++OH-) causa relativamente más OH- en la solución cerca del área del cátodo, y la solución es alcalina, por lo que la fenolftaleína se vuelve roja.

(4) La electrólisis de una solución de salmuera saturada puede producir hidrógeno, cloro y sosa cáustica.

Cuando el interruptor está en K2, se forma una batería primaria. Como el cobre es mucho más reactivo que el carbono, el cobre es el electrodo negativo y pierde electrones. Los electrones de los hidrocarburos producen hidrógeno.