Question

【题目】如下图所示，U形管内盛有100mL的溶液，按要求回答下列问题：

（1）断开K2，闭合K1，若所盛溶液为AgNO3溶液：则A为________极，B（石墨）极的电极反应式为________________。若所盛溶液为海水：则B极的电极反应式为______________________

（2）断开K1，闭合K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则：

①A电极附近可观察到的现象是___________________________________，

检验B电极上产生的物质的方法_________________________________________，

该装置中发生的反应化学方程式是___________________________________。

②反应一段时间后打开K2，若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，B极产生气体的体积（标准状况）为1.12L，将溶液充分混合，溶液的pH为_____。若要使电解质溶液恢复到原状态，需向U形管内加入或通入一定量的______。

Answer 1

【答案】 负 Ag++e-=Ag O2+4e-+2H2O=4OH- 有气泡产生，溶液变红 将湿润的淀粉KI试纸（有色布条）放在B极支管处，若试纸变蓝（布条褪色），则产生Cl2. 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 14 HCl

【解析】试题分析：本题考查原电池和电解池的工作原理，实验现象的描述和电解的计算。

（1）断开K2，闭合K1，为原电池。A极（Zn极）为负极，B极（石墨）为正极。若所盛溶液为AgNO3溶液，石墨极的电极反应式为Ag++e-=Ag。若所盛溶液为海水，石墨极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。

（2）断开K1，闭合K2，为电解池，B与外加电源正极相连，B为阳极，A与外加电源负极相连，A为阴极。

①若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，A电极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，A极附近可观察到的现象是：有气泡产生，溶液变红。B电极为惰性电极，B电极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，检验Cl2的方法是：将湿润的淀粉KI试纸（或有色布条）放在B极支管处，若试纸变蓝（或布条褪色），则产生Cl2。装置中发生反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。

②B极产生的气体为Cl2，n（Cl2）=1.12L22.4L/mol=0.05mol，根据反应生成n（OH-）=2n（Cl2）=20.05mol=0.1mol，c（OH-）=0.1mol0.1L=1mol/L，c（H+）=110-14mol/L，pH=14。根据原子守恒和“缺什么元素补什么元素”的原则，要使电解质溶液恢复到原状态，需向U形管内通入一定量的HCl气体。