Question

（12分）如圖所示，U形管內(nèi)盛有100mL的溶液，按要求回答下列問題：

（1）打開K₂ ，合并K₁ ，若所盛溶液為CuSO₄溶液：則A為      極，A極的電極反應(yīng)式為                。若所盛溶液為KCl溶液：則B極的電極反應(yīng)式為                 

（2）打開K₁，合并K₂，若所盛溶液為滴有酚酞的NaCl溶液，則：

①A電極附近可觀察到的現(xiàn)象是                       ，Na⁺移向        極（填A(yù)、B）

②B電極上的電極反應(yīng)式為               ，總反應(yīng)化學(xué)方程式是                   。

③反應(yīng)一段時間后打開K₂ , 若忽略溶液的體積變化和氣體的溶解，B極產(chǎn)生氣體的體積（標準狀況）為11.2mL， 將溶液充分混合，溶液的pH約為          。若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，需向U形管內(nèi)加入或通入一定量的            。

（3）如要用電解方法精煉粗銅，打開K₁，合并K₂，電解液選用CuSO₄溶液，則A電極的材料應(yīng)換成是        ，電極反應(yīng)式是                     ，反應(yīng)一段時間后電解質(zhì)溶液中Cu²⁺濃度       （填“增大”、“減小”、“不變”）。

 

Answer 1

【答案】

(1)負   Zn-2e^-=Zn²⁺       O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

(2)①溶液變紅    A    ②2Cl^- - 2e^-=Cl₂↑   

③  11    HCl氣體

（3）純銅   Cu²⁺+2e^-=Cu   減小

【解析】（1）此為原電池，活潑金屬Zn做負極：Zn-2e^-=Zn²⁺ ，若所盛溶液為KCl溶液，鋅發(fā)生吸氧腐蝕：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

（2）此為電解氯化鈉溶液的電解池；

溶液中的陰離子：Na+、H^＋移向A極；陰離子Cl^－、OH^－移向B極。根據(jù)放電順序可知：

陰極：2H^＋＋2e^－=H₂↑，破壞了水的電離平衡，導(dǎo)致陰極附近呈堿性，可使酚酞變紅。

陽極：2Cl^－－2e^－=Cl₂↑

整個裝置只析出了氫氣與氯氣，所以要想讓溶液恢復(fù)原樣，只需向U形管內(nèi)通入一定量的HCl即可

③B極產(chǎn)生氯氣的體積（標準狀況）為11.2mL，即為0.00005 mol，由方程式知道同時可生成NaOH0.0001mol，則溶液的c（OH^－）=0.001mol/L，則pH=11

（3）精煉銅時，應(yīng)把粗銅當陽極，純銅作陰極，由于陽極有一些雜質(zhì)金屬失電子，但陰極一直是銅離子放電，導(dǎo)致溶液中的銅離子濃度有所減小