Question

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，則：

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(xiàn)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足量CuSO4溶液，則：

①甲中鐵棒上的電極反應式為 ；

②如果起始時乙中盛有200mLpH=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)，可向溶液中加入的物質是 (寫化學式)，其質量為 g。

 

Answer 1

（1）①2H2O+O2+4e-===4OH-；

②2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，

③5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3；

（2）①Fe-2e-===Fe2+；

②CuO(或CuCO3) 0.8g或1.24g。

【解析】

試題分析：：（1）①甲為原電池裝置，石墨棒上氧氣得電子發(fā)生還原反應，反應為2H2O+O2+4e-═4OH-；

②乙為電解裝置，由電子流向可知石墨為陽極，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，則電解反應為2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，

③Cl2氧化了生成的I2，Cl元素的化合價降低，生成鹽酸，反應中Cl2和I2的物質的量之比為5：1，設元素的化合價為x，則5×2×1=1×2×x，解得x=+5，則生成碘酸，所以發(fā)生的化學反應為5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3；

（2）①甲為原電池裝置，鐵作負極，負極反應為Fe-2e-═Fe2+；

②由2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，要使溶液恢復原狀態(tài)，可加入CuO(或CuCO3)，一段時間后溶液的pH變?yōu)?，則c(H+)=0.1mol/L-10-5mol/L=0.1mol/L，n(H+)=0.2L×0.1mol/L=0.02mol，則由電解反應可知析出的Cu的物質的量為0.01mol，由Cu原子守恒可知，m(CuO)=0.01mol×80g/mol=0.8g，或m(CuCO3)=0.01mol×124g/mol=1.24g。

考點：有關原電池和電解池的反應原理，電解反應的計算。