Question

(9分)如圖甲、乙是電化學實驗裝置。

(1)若甲、乙兩燒杯中均盛有NaCl溶液。

①甲中石墨棒上的電極反應式為                      ；

②乙中總反應的離子方程式為                        ；

③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙燒杯上方，發(fā)現試紙先變藍后褪色，這是因為過量的Cl₂氧化了生成的I₂。若反應中Cl₂和I₂的物質的量之比為5：1，且生成兩種酸，該反應的化學方程式為：

                                             。

(2)若甲、乙兩燒杯中均盛有CuSO₄溶液。

①甲中鐵棒上的電極反應式為                                。

②如果起始時乙中盛有200 mL pH＝5的CuSO₄溶液(25 ℃)，一段時間后溶液的pH變?yōu)?，若要使溶液恢復到電解前的狀態(tài)，可向溶液中加入             (填寫物質的化學式)           g。

 

Answer 1

【答案】

(1)①O₂＋2H₂O＋4e^－===4OH^－(2分)     ②2Cl^－＋2H₂O2OH^－＋H₂↑＋Cl₂↑(2分)

③5Cl₂＋I₂＋6H₂O===10HCl＋2HIO₃(2分)    (2)①Fe－2e^－===Fe^2＋(1分)

②CuO(或CuCO₃) (1分)        0.8(或1.24) (1分)

【解析】（1）①根據裝置可知甲是原電池，乙是電解池。由于氯化鈉溶液顯中性，所以發(fā)生吸氧腐蝕，石墨是正極，氧氣得到電子，方程式為O₂＋2H₂O＋4e^－===4OH^－。

②根據乙中電子流向可知，石墨和電源的正極相連，作陽極，溶液中的氯離子放電。鐵和電源的負極相連，作陰極，溶液中的氫離子放電。所以總反應式為2Cl^－＋2H₂O2OH^－＋H₂↑＋Cl₂↑。

③5mol氯氣得到5mol×2＝10mol電子，所以根據電子得失守恒可知，單質碘得到10mol電子，因此碘的化合價從0價升高到＋5價，所以氧化產物是HIO₃。因此方程式為5Cl₂＋I₂＋6H₂O===10HCl＋2HIO₃。

（2）①鐵是活潑的金屬，作負極，所以電極反應式為Fe－2e^－===Fe^2＋。

②乙中陽極是OH^－放電，生成氧氣。陰極是銅離子放電，生成銅，總反應式為2CuSO₄＋2H₂O2H₂SO₄＋2Cu＋O₂↑。反應中生成氫離子的物質的量是0.2L×0.1mol/L＝0.02mol，所以根據方程式可知生成銅是0.1mol，因此要使溶液恢復到電解前的狀態(tài)，可向溶液中加入0.01mol氧化銅或0.01mol碳酸銅，其質量方便是0.8g、1.24g。