Question

7．如圖所示，甲池中電池反應式為2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，反應過程中A電極質量逐漸減小，C、D為石墨電極，乙池中為200mL滴加酚酞的飽和NaCl溶液．回答下列問題：
（1）A極為負極（填“正”或“負”），電極材料為Cu，發生氧化（填“氧化”或“還原”）反應；
（2）D電極附近的現象產生無色無味的氣體，溶液變紅，乙池的電極總反應為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
（3）A電極質量減少0.64g時，C電極上產生的氣體在標準狀況下的體積為2.24L，此時乙池中電解液的pH為13（忽略反應過程中溶液體積的變化）．

Answer 1

分析 甲池中電池反應式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，反應過程中A電極質量逐漸減小，則A為Cu電極，發生氧化反應，B為石墨電極或活潑性較銅弱的金屬，乙池為電解池，C為陽極，D為陰極，電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，以此解答該題．

解答 解：（1）反應過程中A電極質量逐漸減小，則A為Cu電極，發生氧化反應，為原電池負極，
故答案為：負； Cu；氧化；
（2）乙池為電解池，C為陽極，D為陰極，電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，陰極生成氫氣和氫氧化鈉，滴加酚酞變紅色，電解方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，
故答案為：產生無色無味的氣體，溶液變紅；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
（3）A電極質量減少0.64g時，n（Cu）=$\frac{0.64g}{64g/mol}$=0.01mol，轉移0.02mol電子，C電極上產生的氣體為氯氣，則應生成0.01mol氯氣，在標準狀況下的體積為 2.24L，根據電極反應2H₂0+2e^-═H₂↑+2OH^-，可知此時乙池中電解液的c（OH^-）=$\frac{0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L，pH為 13．
故答案為：2.24；13．

點評 本題考查了原電池原理，為高頻考點，側重于學生的分析、計算能力的考查，注意把握明確原電池正負極的判斷方法是解本題關鍵，把握電解方程式的書寫，難度不大．