Question

（12分）某課外活動小組同學用如圖裝置進行實驗，試回答下列問題。

(1)若開始時開關K與a連接，則B極的電極反應式為                            。
(2)若開始時開關K與b連接，則其總反應的離子方程式為                         。
（3）若用此裝置進行電解K₂SO₄溶液的實驗，試回答以下問題：
①開關K應                        與連接，
②若標準狀況下A極產生2.24 L氣體，則溶液中轉移                  _mol電子
③反應一段時間后，溶液的pH         （填變大、變小或不變），若要電解質溶液復原，
需向溶液中加入的物質為         （填化學式）。

Answer 1

（14分）
(1)Fe－2e^-====Fe²⁺      (2) 2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑
(3)b  ０.4ｍｏｌ     ③不變    H₂O

考查原電池、電解池的原理、判斷及其應用。
（1）K與a連接則構成原電池，活潑金屬作負極，即鐵是負極，石墨是正極，因此是鐵的吸氧腐蝕，B極的電極反應式為：Fe－2e^-====Fe²⁺。
（2）開關K與b連接，則構成電解池，電解飽和食鹽水。石墨和電源正極相連，作陽極，氯離子放電生成氯氣。鐵和電源負極相連，作陰極，氫離子發生，生成氫氣，總反應式為2Cl^- + 2H₂O 2OH^- + H₂↑ + Cl₂↑。
（3）①電解池應該有外接電源，所以開關K應與b相連
②電解總方程式為：H₂O2H₂+O₂↑，當陽極產生氧氣2.24 L時，電路中有０.4ｍｏｌ電子的轉移；
③由于原溶液為中性，電解本質是水的減少，所以電解過程中溶液的pH不變，若要電解質溶液復原，只需向溶液中加適量的水即可。