Question

甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒（如下图）。请回答下列问题：       

(1)若两池中均盛放CuSO₄溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是：甲池中的    棒；乙池中的       棒。
②在乙池中阳极的电极反应式是                  。
(2)若两池中均盛放饱和NaCl溶液。
①写出乙池中发生总反应的离子方程式                      。
②将湿润的淀粉KI试纸放在乙池附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的Cl₂将生成的I₂氧化。若反应的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         。
③若乙池转移0.02mol电子后停止实验，池中溶液的体积是200mL，则溶液混匀后的pH=           。

Answer 1

(1)① 碳(C )；铁(Fe) (2分) ② 4OH^――4e^－＝2H₂O + O₂↑  (2分)
(2)①2Cl^－+2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑(2分) ②5Cl₂ + I₂ + 6H₂O＝10HCl + 2HIO₃ (2分) ③13 (2分)

试题分析：（1）①根据装置图可知，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。
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↑。
（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，总的离子反应方程式为2Cl^－+2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑。
②反应的Cl₂和I₂的物质的量之比为5:1，且生成两种酸，其中一种是盐酸。根据电子的得失守恒可知碘元素的化合价应该升高到＋5价，所以氧化产物是碘酸，因此反应的方程式是5Cl₂ + I₂ + 6H₂O＝10HCl + 2HIO₃。
③电解氯化钠溶液的方程式为2Cl^－+2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑，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＝0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L，则pH＝13。
点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型。试题难易适中，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养。答题时要明确不同装置中所发生的电极反应，熟悉原电池和电解池的工作原理即可解答。