Question

【題目】如圖所示裝置中，K為開關(guān)，電極分別為Fe棒和C棒，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液。

(1)當(dāng)開關(guān)K置于a處時，該裝置為________________(填“原電池”或 “電解池”)。寫出Fe電極上的反應(yīng)式____________________________。

(2)當(dāng)開關(guān)K置于b處時，寫出C電極上的反應(yīng)式________________________。

(3)當(dāng)開關(guān)K置于b處時，工作一段時間，當(dāng)某電極上析出3.2g Cu時溶液的pH為____________。 (溶液的體積為1L) 。

Answer 1

【答案】原電池 Fe-2e-=Fe2+ 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 1

【解析】

當(dāng)K置于a處時，該裝置為原電池，總反應(yīng)為Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；當(dāng)K置于b處時為電解池，C電極與電源正極相連為陽極，Fe電極與電源負極相連為陰極。

(1)當(dāng)開關(guān)K置于a處時，該裝置為原電池，總反應(yīng)為Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，Fe電極發(fā)生氧化反應(yīng)為負極，電極方程式為Fe-2e-=Fe2+；

(2)當(dāng)K置于b處時為電解池，C電極與電源正極相連為陽極，溶液中水電離出的氫氧根放電生成氧氣，方程式為4OH--4e-=2H2O+O2↑；

(3)當(dāng)K置于b處時為電解池，Fe為陰極，溶液中銅離子放電生成銅單質(zhì)，電極方程式為Cu2++2e-=Cu，析出3.2g Cu，即=0.05mol時，根據(jù)電極方程式可知轉(zhuǎn)移電子0.1mol，陽極水電離出的氫氧根放電的同時會生成氫離子，根據(jù)電荷守恒可知生成的氫離子的物質(zhì)的量為0.1mol，所以c(H+)==0.1mol/L，所以pH=1。