Question

如圖甲、乙是電化學(xué)實驗裝置。

(1)若甲、乙兩燒杯中均盛有飽和NaCl溶液。

①甲中石墨棒上的電極反應(yīng)式為                                     　;

②乙中總反應(yīng)的離子方程式為                                       　;

③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙燒杯上方,發(fā)現(xiàn)試紙先變藍后褪色,這是因為過量的Cl₂氧化了生成的I₂。若反應(yīng)中Cl₂和I₂的物質(zhì)的量之比為5∶1,且生成兩種酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                        　;

(2)若甲、乙兩燒杯中均盛有CuSO₄溶液。

①甲中鐵棒上的電極反應(yīng)式為                                      　;

②如果起始時乙中盛有200 mL pH = 5的CuSO₄溶液(25℃),一段時間后溶液的pH變?yōu)?,若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),可向溶液中加入　　　　(填寫物質(zhì)的化學(xué)式)　　　　g。

Answer 1

【解析】(1)若兩燒杯中均盛有飽和NaCl溶液,則:

①甲裝置為原電池,石墨棒作正極,O₂放電,電極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-。

②乙裝置為電解池,石墨棒上發(fā)生氧化反應(yīng),Fe電極不參與反應(yīng),其實質(zhì)與用惰性電極電解食鹽水相同,離子方程式為2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-。③Cl₂和I₂的物質(zhì)的量之比為5∶1,生成HCl和HIO₃。

(2)若兩燒杯中均盛有CuSO₄溶液,則:①甲裝置為原電池,鐵作負極,電極反應(yīng)式為Fe-2e^-====Fe²⁺。②乙裝置為電解池,電解反應(yīng)為2CuSO₄+2H₂O2Cu+2H₂SO₄+

O₂↑,根據(jù)電解方程式,從電解質(zhì)溶液中析出Cu,放出O₂,因此只需加入CuO(或CuCO₃)即可恢復(fù)到電解前的狀態(tài)。由電解反應(yīng)式可知,2H⁺～CuO～CuCO₃,電解后n(H⁺)= 0.1×0.2 = 0.02(mol),故m(CuO)=0.02××80 = 0.8(g),m(CuCO₃)=0.02××124=1.24(g)。

答案:(1)①O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-

②2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑

③5Cl₂+I₂+6H₂O====10HCl+2HIO₃

(2)①Fe-2e^-====Fe²⁺

②CuO(或CuCO₃)　0.8(或1.24)