Question

如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒和石墨棒，请回答下列问题：
（1）若两池中均为CuSO₄溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲池中的

碳

棒，乙池中的

铁

棒．
②乙池中阳极的电极反应式是

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

．
（2）若两池中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的离子方程式

2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

．
②甲池中石墨电极上的电极反应属于

还原反应

（填“氧化反应”或“还原反应”）．
③将湿润的KI淀粉试纸放在乙池石墨电极附近，发现试纸变蓝，反应的化学方程式为

KI+Cl₂=I₂+2KCl

．
④若乙池转移0.02mol e^-后停止实验，池中溶液体积是200mL，则溶液混合匀后的pH=

13

．

Answer 1

分析：（1）甲池为原电池，乙池为电解池，原电池中活泼金属做负极，发生氧化反应，碳棒做正极，发生还原反应；电解池中阳极上发生失电子的氧化反应；
（2）①根据电解池的工作原理来书写电解氯化钠的原理方程式；
②甲池为原电池，碳棒做正极，正极上得电子发生还原反应；
③将湿润的KI淀粉试纸放在乙池石墨电极附近，发现试纸变蓝，则石墨电极上氯离子失电子生成氯气，氯气和碘化钾发生氧化还原反应生成碘，碘与淀粉试液变蓝色；
④根据转移电子守恒计算生成的氢氧化钠的物质的量，再根据水的离子积常数计算溶液中氢离子浓度，从而得出溶液的pH．

解答：解：（1）①甲池为原电池，原电池中活泼金属做负极，发生氧化反应，碳棒做正极，有Cu析出，乙池为电解池，外电路电子流向电源正极，所以碳棒为阳极，放出氯气，阴极铁电极上发生还原反应有Cu析出，
故答案为：碳；铁；
②乙池中，惰性电极为阳极，电解硫酸铜溶液，阳极氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（2）①若电解质溶液为饱和氯化钠溶液，则乙池就是用惰性电极为阳极电解氯化钠溶液，方程式为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
②甲池中碳棒为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，故答案为：还原反应；
③将湿润的KI淀粉试纸放在乙池石墨电极附近，发现试纸变蓝，则石墨电极上氯离子失电子生成氯气，氯气和碘离子反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，反应方程式为：KI+Cl₂=I₂+2KCl，
故答案 为：KI+Cl₂=I₂+2KCl；
④电解氯化钠溶液的方程式为：2NaCl+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，乙池转移0.02mole^-后，会生成0.02mol的氢氧化钠，所以所得NaOH溶液的物质的量浓度c=

n

V

=

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，所以溶液中氢离子浓度=

10-14

0.1

mol/L=10-13mol/L，所以溶液的pH=13，
故答案为：13．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，明确离子放电顺序是解本题关键，难度中等．