Question

如圖所示，甲、乙兩池電極材料都是鐵棒和石墨棒，請回答下列問題：
（1）若兩池中均為CuSO₄溶液，反應(yīng)一段時間后：
①有紅色物質(zhì)析出的是甲池中的

碳

棒，乙池中的

鐵

棒．
②乙池中陽極的電極反應(yīng)式是

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

．
（2）若兩池中均為飽和NaCl溶液：
①寫出乙池中總反應(yīng)的離子方程式

2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

．
②甲池中石墨電極上的電極反應(yīng)屬于

還原反應(yīng)

（填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”）．
③將濕潤的KI淀粉試紙放在乙池石墨電極附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

KI+Cl₂=I₂+2KCl

．
④若乙池轉(zhuǎn)移0.02mol e^-后停止實驗，池中溶液體積是200mL，則溶液混合勻后的pH=

13

．

Answer 1

分析：（1）甲池為原電池，乙池為電解池，原電池中活潑金屬做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，碳棒做正極，發(fā)生還原反應(yīng)；電解池中陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
（2）①根據(jù)電解池的工作原理來書寫電解氯化鈉的原理方程式；
②甲池為原電池，碳棒做正極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
③將濕潤的KI淀粉試紙放在乙池石墨電極附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，則石墨電極上氯離子失電子生成氯氣，氯氣和碘化鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘，碘與淀粉試液變藍(lán)色；
④根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)水的離子積常數(shù)計算溶液中氫離子濃度，從而得出溶液的pH．

解答：解：（1）①甲池為原電池，原電池中活潑金屬做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，碳棒做正極，有Cu析出，乙池為電解池，外電路電子流向電源正極，所以碳棒為陽極，放出氯氣，陰極鐵電極上發(fā)生還原反應(yīng)有Cu析出，
故答案為：碳；鐵；
②乙池中，惰性電極為陽極，電解硫酸銅溶液，陽極氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（2）①若電解質(zhì)溶液為飽和氯化鈉溶液，則乙池就是用惰性電極為陽極電解氯化鈉溶液，方程式為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
②甲池中碳棒為正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故答案為：還原反應(yīng)；
③將濕潤的KI淀粉試紙放在乙池石墨電極附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，則石墨電極上氯離子失電子生成氯氣，氯氣和碘離子反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉試液變藍(lán)色，反應(yīng)方程式為：KI+Cl₂=I₂+2KCl，
故答案 為：KI+Cl₂=I₂+2KCl；
④電解氯化鈉溶液的方程式為：2NaCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，乙池轉(zhuǎn)移0.02mole^-后，會生成0.02mol的氫氧化鈉，所以所得NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度c=

n

V

=

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，所以溶液中氫離子濃度=

10-14

0.1

mol/L=10-13mol/L，所以溶液的pH=13，
故答案為：13．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，難度中等．