Question

如圖甲、乙是電化學實驗裝置。

 

(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式為 ；

②乙中總反應的離子方程式為 ；

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。若反應中Cl2和I2的物質的量之比為5∶1，且生成兩種酸，該反應的化學方程式為： ；

(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)?/span>1，若要使溶液恢復到電解前的狀態(tài)，可向溶液中加入 (填寫物質的化學式) g。

 

Answer 1

(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)

【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，電極反應為：O2+2H2O+4e-=4OH-。

②乙裝置為電解池，石墨棒上發(fā)生氧化反應，Fe電極不參與反應，其實質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，電極反應式為：Fe-2e-=Fe2+。②乙裝置為電解池，電解反應為：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑，根據電解方程式，從電解質溶液中析出Cu，放出O2，因此只需加入CuO(或CuCO3)即可恢復到電解前的狀態(tài)。由電解反應式可知，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)