Question

惰性電極電解NaCl溶液或CuSO₄溶液都得到三種產物A、B、C，各物質之間的轉化關系如下圖所示（圖中參與反應和生成的水都已略去）。已知甲是短周期元素的單質，它是日常生活中常用的包裝材料。

回答下列問題：

（1）若電解的是NaCl溶液：

①甲與A反應的化學方程式是　　            　　　　　　　           。

②A與B反應的離子方程式是　　            　　　　　　           　。

③若電解100mL0．1 mol·L^－1NaCl溶液，陰、陽兩極各產生112mL氣體（標準狀

況），則所得溶液的pH為　　　　　（忽略反應前后溶液的體積變化及氣體溶于

水的影響）。

（2）若電解的是CuSO₄溶液：

①E的化學式是              ；電解時陽極的電極反應式是　　             。

②加熱時，A的濃溶液可與B發生反應，A的濃度隨時間變化的圖像正確

是            。

Answer 1

       ⑴①2Al+ 2NaOH +2H₂O = 2NaAlO₂ + 3H₂↑　……（2分） 

       ② Cl₂＋2OH^－= Cl^－+ClO^－+H₂O；……（2分）  ③ 13  …… （2分）

       ⑵①SO₂……（1分）     4OH^－－4e^－＝O₂↑＋2H₂O　……（3分）  

       ②A……（1分）　　

       【解析】若電解NaCl溶液，電解后溶液顯堿性，若電解CuSO₄溶液，電解后溶液顯酸性，由于單質甲在2種條件下均能生成H₂，故甲是Al。⑴若電解NaCl溶液，電解時的總反應方程式為2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，則A是NaOH，B是Cl₂，C是H₂。當陰、陽兩極各產生112mL氣體時，生成NaOH0．01 mol，溶液中c（NaOH）=0．1 mol·L^－1，故溶液的pH=13。⑵若電解CuSO₄溶液時，電解時的總反應式為2CuSO₄+2H₂O2H₂SO₄+O₂↑+2Cu，則A是H₂SO₄，B是Cu，C是O₂，E是SO₂，A的濃溶液與B反應的化學方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，由于稀硫酸和銅不反應且任何一個反應不是勻速的2個條件可知選項A正確。