Question

如圖所示，U形管內(nèi)盛有100mL的溶液，按要求回答下列問(wèn)題：

（1）打開(kāi)K2 ，合并K1 ，若所盛溶液為CuSO4溶液：則A為 極， A極的電極反應(yīng)式為 。若所盛溶液為KCl溶液：則B極的電極反應(yīng)式為

（2）打開(kāi)K1，合并K2，若所盛溶液為滴有酚酞的NaCl溶液，則：

①A電極附近可觀察到的現(xiàn)象是 ，Na+移向 極（填A(yù)、B）

②B電極上的電極反應(yīng)式為 ，

總反應(yīng)化學(xué)方程式是 。

③反應(yīng)一段時(shí)間后打開(kāi)K2,若忽略溶液的體積變化和氣體的溶解，B極產(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為11.2mL，將溶液充分混合，溶液的pH約為 。若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，需向U形管內(nèi)加入或通入一定量的 。[ pH=-lgc(H+) ]

 

Answer 1

（1）①負(fù)、Cu2++2e-=Cu；O2+2H2O+4e-==4OH-

（2）①該裝置是電解池，碳棒是陽(yáng)極，鋅棒是陰極，電解時(shí)，鋅棒上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)電極附近生成氫氧根離子導(dǎo)致溶液呈堿性，加入酚酞后溶液變紅；故答案為：產(chǎn)生無(wú)色氣泡，電極附近溶液變紅；②A；

②電解時(shí)，陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)溶液中生成氫氧化鈉，所以電池反應(yīng)式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；

③12；HCl

【解析】

試題分析：：（1）①該裝置是原電池，鋅作負(fù)極，碳作正極，正極上銅離子得電子生成銅發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu；所盛溶液為KCl溶液，為吸氧腐蝕，正極B極的電極反應(yīng)式O2+2H2O+4e-==4OH-；

（2）打開(kāi)K1，合并K2，若所盛溶液為滴有酚酞的NaCl溶液，①該裝置是電解池，碳棒是陽(yáng)極，鋅棒是陰極，電解時(shí)，鋅棒上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)電極附近生成氫氧根離子導(dǎo)致溶液呈堿性，加入酚酞的溶液變紅；溶液中的Na+向陰極移動(dòng)，即向A電極移動(dòng)；

②電解時(shí)，陽(yáng)極B上氯離子放電生成氯氣：2Cl—2e-==Cl2↑，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)溶液中生成氫氧化鈉，所以電池反應(yīng)式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；

③由②可知，B極產(chǎn)生（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為11.2mLCl2，生成0.001molNaOH。故c(OH-)=0.01mol/L，c(H+)=Kw/c(OH-)=10-14/0.01mol/L=10-12 mol/L，故pH=12。兩極逸出的氣體分別是H2和Cl2，故要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，需向U形管內(nèi)通入一定量的HCl氣體。

考點(diǎn)：原電池和電解池的反應(yīng)原理，有關(guān)溶液pH的計(jì)算。