Question

17．下列装置中，a₅是铁电极，其余为石墨电极，烧杯中液体体积均为100mL，放置一段时间后（溶质都有剩余），回答下列问题（不考虑溶液体积变化）
（1）丙是原电池池，丙中的SO₄^2-向负极移动
（2）甲池中可观察到得现象是a₁上产生气泡，a₂上析出红色固体，溶液颜色变浅，总反应化学方程式为2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄
（3）写出a₃上的电极反应式2Cl^--2e-=Cl₂↑
（4）当丙中a₅质量减轻0.28克时，乙中PH为多少？13．

Answer 1

分析 丙装置中能自发的进行氧化还原反应，符合原电池的构成条件，甲和乙装置不能自发的进行氧化还原反应，所以丙是原电池，甲和乙有外接电源，所以构成电解池．原电池中，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；电解池中阳极上阴离子放电，阴极上阳离子放电，以此解答该题．

解答 解：（1）丙装置两电极不同，能自发的进行氧化还原反应，符合原电池的构成条件，阴离子向负极移动，故答案为：原电池；负；
（2）甲为电解池，为电解硫酸铜溶液，a₁为阳极，生成氧气，产生气泡，a₂为以及，析出红色固体铜，总方程式为2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，
故答案为：a₁上产生气泡，a₂上析出红色固体，溶液颜色变浅；2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
（3）a₃为阳极，电极反应式为2Cl^--2e-=Cl₂↑，故答案为：2Cl^--2e-=Cl₂↑；
（4）丙中a₅质量减轻0.28克时，即消耗0.28g铁，物质的量为$\frac{0.28g}{56g/mol}$=0.005mol，则转移0.01mol电子，
乙装置中阴极上氢离子放电，阳极上氯离子放电，电池反应式为
2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH 转移电子
                            2mol  2mol
                         0.01mol  0.01mol
生成氢氧化钠的物质的量是0.01mol，氢氧化钠的物质的量浓度是0.1mol/L，所以溶液的PH=13，
故答案为：13．

点评 本题为电化学知识的综合应用，做题时要注意根据电极反应现象判断出电解池的阴阳级，进而判断出电源的正负极，要注意三个电解池为串联电路，各电极上得失电子的数目相等．做题时要正确写出电极方程式，准确判断两极上离子的放电顺序．