2. (a) Как можно подтвердить наличие выделившегося газа при проведении электролиза расплава гидроксида натрия?

Суть вопроса: Электролиз гидроксида натрия

Разъяснение: При проведении электролиза расплава гидроксида натрия (NaOH) можно подтвердить наличие выделившегося газа, рассмотрев процессы на электродах и цвет лакмуса.

(a) На аноде (положительный электрод) происходит окисление воды, образуя кислород и протоны:
2H₂O(l) -> O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻

Таким образом, при электролизе расплава гидроксида натрия на аноде образуется кислородный газ. Для подтверждения его присутствия, можно провести испытание с помощью тестовой трубки, погрузив ее в раствор заранее добавленной протравки или газомерки кислорода водой.

(b) Раствор гидроксида натрия является щелочным, поэтому лакмус будет окрашен в синий цвет. Во время электролиза, из-за удаления гидроксидных ионов в процессе окисления, среда становится кислой, и лакмус переключается на красный цвет.

(c) Схема процессов на электродах:
Анод: 2H₂O(l) -> O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻
Катод: 4H⁺(aq) + 4e⁻ -> 2H₂(g)

Пример: Учитель может показать школьнику фотографию или видеоэксперимент, демонстрирующий образование пузырьков кислорода на аноде и изменение цвета лакмуса во время проведения электролиза гидроксида натрия.

Совет: Для лучшего понимания электролиза гидроксида натрия, стоит вспомнить электрохимические реакции, знаки электродов (анод/катод), и изменение окраски индикаторов кислотно-щелочного равновесия в разных средах.

Задача на проверку: Подтвердите наличие кислорода, образующегося на аноде при электролизе NaOH, используя тестовую трубку с водой.