Question

甲、乙兩池電極材料都是鐵棒與碳棒（如下圖）。請回答下列問題：       

(1)若兩池中均盛放CuSO₄溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后：
①有紅色物質(zhì)析出的是：甲池中的    棒；乙池中的       棒。
②在乙池中陽極的電極反應(yīng)式是                  。
(2)若兩池中均盛放飽和NaCl溶液。
①寫出乙池中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式                      。
②將濕潤的淀粉KI試紙放在乙池附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，待一段時(shí)間后又發(fā)現(xiàn)藍(lán)色褪去，這是因?yàn)檫^量的Cl₂將生成的I₂氧化。若反應(yīng)的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         。
③若乙池轉(zhuǎn)移0.02mol電子后停止實(shí)驗(yàn)，池中溶液的體積是200mL，則溶液混勻后的pH=           。

Answer 1

(1)① 碳(C )；鐵(Fe) (2分) ② 4OH^――4e^－＝2H₂O + O₂↑  (2分)
(2)①2Cl^－+2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑(2分) ②5Cl₂ + I₂ + 6H₂O＝10HCl + 2HIO₃ (2分) ③13 (2分)

試題分析：（1）①根據(jù)裝置圖可知，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。
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↑。
（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，總的離子反應(yīng)方程式為2Cl^－+2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑。
②反應(yīng)的Cl₂和I₂的物質(zhì)的量之比為5:1，且生成兩種酸，其中一種是鹽酸。根據(jù)電子的得失守恒可知碘元素的化合價(jià)應(yīng)該升高到＋5價(jià)，所以氧化產(chǎn)物是碘酸，因此反應(yīng)的方程式是5Cl₂ + I₂ + 6H₂O＝10HCl + 2HIO₃。
③電解氯化鈉溶液的方程式為2Cl^－+2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑，乙池轉(zhuǎn)移0.02mole^-后，會(huì)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＝0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L，則pH＝13。
點(diǎn)評(píng)：該題是中等難度的試題，也是高考中的常見題型。試題難易適中，在注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)鞏固和訓(xùn)練的同時(shí)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。答題時(shí)要明確不同裝置中所發(fā)生的電極反應(yīng)，熟悉原電池和電解池的工作原理即可解答。