Question

【题目】如图所示，甲、乙是电化学实验装置，请回答下列问题：

（1）若甲、乙两个烧杯中均盛放饱和NaCl溶液．
①甲中石墨棒上的电极反应式是 ．
②将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯的上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为电解生成的某种气体A氧化了I﹣生成了I2 ． 若A气体和I2按物质的量之比为5：1反应，且生成两种酸，该反应的化学方程式为 ．
③如果不考虑气体产物与烧杯中溶液之间的反应，当乙反应有0.01mol电子转移后停止实验，烧杯中溶液的体积为100mL，则溶液混匀后的pH=
（2）若甲、乙两烧杯中均盛放CuSO4溶液．
①甲中铁棒上的电极反应式为 ．
②乙中总反应的离子方程式为 ．
③如果起始时乙中盛放100mL pH=5的CuSO4溶液（25℃），一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到起始时的浓度（忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入（填写物质的化学式）g．

Answer 1

【答案】
（1）O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3；13
（2）Fe﹣2e﹣=Fe2+；2Cu2++2H2O ?2Cu+O2↑+4H+；CuO（或CuCO3）；0.4（或0.62）
【解析】解：（1）①甲为原电池装置，石墨棒上氧气得电子发生还原反应，反应为2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣ ，
所以答案是：2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣；
②Cl2氧化了生成的I2 ， Cl元素的化合价降低，生成盐酸，反应中Cl2和I2的物质的量之比为5：1，设I元素的化合价为x，则5×2×1=1×2×x，解得x=+5，则生成碘酸，所以发生的化学反应为5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3 ，
所以答案是：5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3；
③乙为电解装置，由电子流向可知石墨为阳极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，电解反应为2Cl﹣+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH﹣ ， 当乙反应有0.01mol电子转生成氢氧根离子为0.01mol，则氢氧根离子的浓度为0.1mol/L，所以溶液的pH=13；
所以答案是：13；（2）①甲为原电池装置，铁作负极，负极反应为Fe﹣2e﹣═Fe2+ ， 所以答案是：Fe﹣2e﹣═Fe2+；
②乙装置中阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，阴极上铜离子得电子生成Cu，其电解反应的离子方程式为：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；
所以答案是：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；
③由2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 ， 要使溶液恢复原状态，可加入CuO（或CuCO3），一段时间后溶液的pH变为1，则c（H+）=0.1mol/L﹣10﹣5mol/L=0.1mol/L，n（H+）=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，则由电解反应可知析出的Cu的物质的量为0.005mol，由Cu原子守恒可知，m（CuO）=0.005mol×80g/mol=0.4g，或m（CuCO3）=0.005mol×124g/mol=0.62g，
所以答案是：CuO（或CuCO3）；0.4（或0.62）．