Question

如圖兩個(gè)裝置中用滴有酚酞的NaCl溶液做電解質(zhì)溶液，進(jìn)行化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的研究．請(qǐng)回答：
（1）寫出兩個(gè)鐵電極上的電極反應(yīng)式．
甲：

 

乙：

 

（2）甲裝置中

 

電極附近的溶液先變紅，乙裝置中

 

電極附近的溶液先變紅．
（3）檢驗(yàn)乙中C電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是

 

．
（4）電解氯化鈉稀溶液可制備“84消毒液”，通電時(shí)氯氣被溶液完全吸收，若所得消毒液僅含一種溶質(zhì)，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．所得消毒液中離子濃度的由大到小順序

 

．
（5）如果起始時(shí)乙中盛有足量一定濃度的CuSO₄溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后，要使溶液恢復(fù)到以前的狀態(tài)，可向溶液中加入一定量的

 

 （填化學(xué)式）．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）由裝置圖可知甲為原電池反應(yīng)，鐵為負(fù)極，被氧化，乙為電解池裝置，鐵為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉；
（2）甲裝置發(fā)生鐵的吸氧腐蝕，碳發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧化鈉，乙裝置陰極生成氫氧化鈉，加入酚酞變紅；
（3）乙中C電極反應(yīng)產(chǎn)物為氯氣，可用濕潤(rùn)的碘化鉀試紙檢驗(yàn)；
（4）由題意可知電解氯化鈉溶液生成次氯酸鈉和氫氣；溶液為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性；
（5）電解硫酸銅，陽極生成氧氣，陰極析出銅．

解答： 解：（1）根據(jù)裝置的特點(diǎn)可知，甲是原電池，鐵是負(fù)極，發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極電極反應(yīng)式是Fe-2e^-=Fe²⁺，乙是電解池，鐵電極和電源的負(fù)極相連，作陰極，電極反應(yīng)式是2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）甲裝置中碳棒是正極，氧氣得到電子，生成OH^-，所以碳棒電極附近的溶液先變紅；乙裝置中鐵電極是陰極，溶液中的氫離子放電，破壞了陰極周圍水的電離平衡，所以陰極周圍溶液顯堿性，所以鐵電極附近的溶液先變紅，故答案為：C；Fe；
（3）乙中C電極反應(yīng)產(chǎn)物是氯氣，具有強(qiáng)氧化性，所以檢驗(yàn)的方法是用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近C電極所在一側(cè)的支管口，試紙變藍(lán)，
故答案為：用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近C電極所在一側(cè)的支管口，試紙變藍(lán)；
（4）根據(jù)題意可知，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成物中只有一種溶質(zhì)，所以該溶質(zhì)是偏鋁酸鈉，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaCl+H₂O

通電  .

NaClO+H₂↑，水解顯堿性，則溶液中離子濃度大小關(guān)系是c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（ H⁺），
故答案為：NaCl+H₂O

通電  .

NaClO+H₂↑；c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（ H⁺）；
（5）如果起始時(shí)乙中盛有足量一定濃度的CuSO₄溶液，則電解的生成物是氧氣、銅和稀硫酸．所以反應(yīng)一段時(shí)間后，要使溶液恢復(fù)到以前的狀態(tài)，可向溶液中加入一定量的CuO（或CuCO₃），故答案為：CuO（或CuCO₃）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電化學(xué)的應(yīng)用、電極產(chǎn)物的判斷、檢驗(yàn)方程式的書寫以及溶液中離子濃度的大小比較，是中等難度的試題，試題綜合性強(qiáng)，貼近高考．側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練．有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力．該題的關(guān)鍵是明確原電池和電解池的工作原理，特別是電解池中離子的放電順序，然后結(jié)合題意靈活運(yùn)用即可．