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，發現試紙先變藍后褪色，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變為1，若要使溶液恢復到電解前的狀態，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，電極反應為：Fe－2e－=Fe2＋。②乙裝置為電解池，電解反應為：2CuSO4＋2H2O2Cu＋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。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)。