Question

甲、乙兩池電極材料都是鐵棒與碳棒（如下圖）。請回答下列問題：       

(1)若兩池中均盛放CuSO₄溶液，反應一段時間后：
①有紅色物質析出的是：甲池中的    棒；乙池中的       棒。
②在乙池中陽極的電極反應式是                  。
(2)若兩池中均盛放飽和NaCl溶液。
①寫出乙池中發生總反應的離子方程式                      。
②將濕潤的淀粉KI試紙放在乙池附近，發現試紙變藍，待一段時間后又發現藍色褪去，這是因為過量的Cl₂將生成的I₂氧化。若反應的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         。
③若乙池轉移0.02mol電子后停止實驗，池中溶液的體積是200mL，則溶液混勻后的pH=           。

Answer 1

(1)① 碳(C )；鐵(Fe) (2分) ② 4OH^――4e^－＝2H₂O + O₂↑  (2分)
(2)①2Cl^－+2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑(2分) ②5Cl₂ + I₂ + 6H₂O＝10HCl + 2HIO₃ (2分) ③13 (2分)

試題分析：（1）①根據裝置圖可知，甲池為原電池，原電池中活潑金屬做負極，發生氧化反應，碳棒做正極，有Cu析出。乙池為電解池，外電路電子流向電源正極，所以碳棒為陽極，放出氯氣。陰極鐵電極上發生還原反應有Cu析出。
②乙池中，惰性電極為陽極，電解硫酸銅溶液，陽極氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應為4OH^――4e^－＝2H₂O + O₂↑。
（2）①若電解質溶液為飽和氯化鈉溶液，則乙池就是用惰性電極為陽極電解氯化鈉溶液，總的離子反應方程式為2Cl^－+2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑。
②反應的Cl₂和I₂的物質的量之比為5:1，且生成兩種酸，其中一種是鹽酸。根據電子的得失守恒可知碘元素的化合價應該升高到＋5價，所以氧化產物是碘酸，因此反應的方程式是5Cl₂ + I₂ + 6H₂O＝10HCl + 2HIO₃。
③電解氯化鈉溶液的方程式為2Cl^－+2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑，乙池轉移0.02mole^-后，會生成0.02mol的氫氧化鈉，所以所得NaOH溶液的物質的量濃度c＝0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L，則pH＝13。
點評：該題是中等難度的試題，也是高考中的常見題型。試題難易適中，在注重對學生基礎知識鞏固和訓練的同時，側重對學生能力的培養。答題時要明確不同裝置中所發生的電極反應，熟悉原電池和電解池的工作原理即可解答。