Question

(9分)如图甲、乙是电化学实验装置。

(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。

①甲中石墨棒上的电极反应式为                      ；

②乙中总反应的离子方程式为                        ；

③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl₂氧化了生成的I₂。若反应中Cl₂和I₂的物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：

                                             。

(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO₄溶液。

①甲中铁棒上的电极反应式为                                。

②如果起始时乙中盛有200 mL pH＝5的CuSO₄溶液(25 ℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入             (填写物质的化学式)           g。

 

Answer 1

【答案】

(1)①O₂＋2H₂O＋4e^－===4OH^－(2分)     ②2Cl^－＋2H₂O2OH^－＋H₂↑＋Cl₂↑(2分)

③5Cl₂＋I₂＋6H₂O===10HCl＋2HIO₃(2分)    (2)①Fe－2e^－===Fe^2＋(1分)

②CuO(或CuCO₃) (1分)        0.8(或1.24) (1分)

【解析】（1）①根据装置可知甲是原电池，乙是电解池。由于氯化钠溶液显中性，所以发生吸氧腐蚀，石墨是正极，氧气得到电子，方程式为O₂＋2H₂O＋4e^－===4OH^－。

②根据乙中电子流向可知，石墨和电源的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子放电。铁和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电。所以总反应式为2Cl^－＋2H₂O2OH^－＋H₂↑＋Cl₂↑。

③5mol氯气得到5mol×2＝10mol电子，所以根据电子得失守恒可知，单质碘得到10mol电子，因此碘的化合价从0价升高到＋5价，所以氧化产物是HIO₃。因此方程式为5Cl₂＋I₂＋6H₂O===10HCl＋2HIO₃。

（2）①铁是活泼的金属，作负极，所以电极反应式为Fe－2e^－===Fe^2＋。

②乙中阳极是OH^－放电，生成氧气。阴极是铜离子放电，生成铜，总反应式为2CuSO₄＋2H₂O2H₂SO₄＋2Cu＋O₂↑。反应中生成氢离子的物质的量是0.2L×0.1mol/L＝0.02mol，所以根据方程式可知生成铜是0.1mol，因此要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入0.01mol氧化铜或0.01mol碳酸铜，其质量方便是0.8g、1.24g。