Question

（12分）如圖甲、乙是電化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(yīng)式為 ；

②乙中總反應(yīng)的離子方程式為 ；

③將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在乙燒杯上方，發(fā)現(xiàn)試紙先變藍(lán)后褪色，這是因?yàn)檫^量的Cl2氧化了生成的I2 。若反應(yīng)中Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5∶1，且生成兩種酸，該反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)式為 ；

②如果起始時(shí)乙中盛有200mLpH=5的CuSO4溶液（25℃），一段時(shí)間后溶液的pH變?yōu)?，若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可向溶液中加入的物質(zhì)是 。（寫化學(xué)式），其質(zhì)量為 g。

Answer 1

（12分）

（1） ①O2+2H2O-4e- =4OH-

②2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑

③5Cl2+ I2 + 6H2O==10HCl+ 2HIO3

（2）①Fe-2e - == Fe2+

② CuO（或CuCO3） ； 0.8（或1.24）

【解析】

試題分析：（1）①甲為原電池，發(fā)生Fe的吸氧腐蝕，石墨棒為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣得到電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式是O2+2H2O-4e- =4OH-；

②乙為電解池，電子從陽極流向陰極，所以石墨為陽極，F(xiàn)e為陰極，則實(shí)質(zhì)發(fā)生電解食鹽水的反應(yīng)，離子方程式是2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；

③反應(yīng)中Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5∶1，且生成兩種酸，其中為HCl，若5mol氯氣參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是10mol，1molI2失去10mol電子，則I原子失去5個(gè)電子，所以生成物中I元素的化合價(jià)為+5價(jià)，則另一種酸為碘酸，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Cl2+ I2 + 6H2O==10HCl+ 2HIO3；

（2）①甲為原電池，發(fā)生的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是Fe與硫酸銅的置換反應(yīng)，F(xiàn)e作負(fù)極，失去電子生成亞鐵離子，電極反應(yīng)式為Fe-2e - == Fe2+；

②乙為電解硫酸銅的反應(yīng)，化學(xué)方程式是2CuSO4+2H2O2Cu+ O2↑+2H2SO4，根據(jù)電解質(zhì)復(fù)原的原則，電解出什么加什么，所以應(yīng)加入CuO（或CuCO3）可使電解質(zhì)復(fù)原；此時(shí)溶液的pH為1，則氫離子的物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L，溶液中氫離子的物質(zhì)的量是0.1mol/L×0.2L=0.02mol，則生成硫酸的物質(zhì)的量是0.01mol，則生成Cu的物質(zhì)的量也是0.01mol，所以需要CuO的質(zhì)量是0.01mol×80g/mol=0.8g。碳酸銅的質(zhì)量則為1.24g。

考點(diǎn)：考查電化學(xué)反應(yīng)原理的應(yīng)用