Question

【題目】如圖所示，U形管內(nèi)盛有150mL的溶液，按要求回答下列問(wèn)題：

(1)打開(kāi)K2，閉合K1，若所盛溶液為稀硫酸，則B極為___________極(填電極名稱(chēng))，該裝置的能量轉(zhuǎn)化形式為：__________，B極的電極反應(yīng)式為：______________________。

(2)打開(kāi)K1，閉合K2，若所盛溶液為NaCl溶液，一段時(shí)間后U形管內(nèi)溶液的pH___________(填“變大”、“不變”或“變小”)，總反應(yīng)的化學(xué)方程式是：______________________。若要使U形管內(nèi)溶液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向U形管內(nèi)的溶液加入(或通入)___________。

(3)如果要在鐵塊上鍍上銅，打開(kāi)K1，閉合K2，電解液選用CuSO4溶液，則A電極的材料應(yīng)換成是___ (填“鐵塊”或“純銅”)，反應(yīng)一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液中Cu2+的濃度將會(huì)_____ (填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】正 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 2H++2e-=H2↑ 變大 2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+Cl2↑ 適量的氯化氫氣體 鐵塊 不變

【解析】

(1)根據(jù)所盛溶液為稀硫酸，打開(kāi)K2，閉合K1，該裝置是原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，較活潑的金屬作負(fù)極，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，較不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析；
(2)根據(jù)打開(kāi)K1，閉合K2，該裝置是電解池，陽(yáng)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，如果要想使電解后的溶液恢復(fù)到原溶液，應(yīng)遵循“析出什么加入什么”的思想加入物質(zhì)；
(3)根據(jù)在鐵塊上鍍上銅，純銅作陽(yáng)極，鐵塊作陰極，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)進(jìn)行分析。

(1)打開(kāi)K2，閉合K1，若所盛溶液為稀硫酸，該裝置是原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，鋅（A極）作負(fù)極，碳（B極）作正極，正極上H+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑；

因此，本題正確答案是：正；化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；2H++2e-=H2↑；

(2) 打開(kāi)K1，閉合K2，若所盛溶液為NaCl溶液，該裝置是電解池，碳作陽(yáng)極，鋅作陰極，A電極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)溶液中生成氫氧化鈉，溶液顯堿性，所以一段時(shí)間后U形管內(nèi)溶液的pH變大，B極上氯離子放電生成氯氣，總反應(yīng)化學(xué)方程式是：2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+Cl2↑；根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，需向U形管內(nèi)通入一定量的HCl；

因此，本題正確答案是：變大；2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+Cl2↑；適量的氯化氫氣體；
(3) 在鐵塊上鍍上銅，用純銅作陽(yáng)極，鐵塊作陰極，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，所以A電極的材料應(yīng)換成是鐵塊，電極反應(yīng)式是Cu2++2e-=Cu，陽(yáng)極上Cu -2e-= Cu2+，所以反應(yīng)一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液中Cu2+的濃度將不變，
因此，本題正確答案是：鐵塊；不變。