Question

【题目】某课外兴趣小组用右图装置进行实验，试回答：

（1）若开始时开关K与a连接，则A电极反应式为。
（2）若开始时开关K与b连接，这种方法经常用于金属的防护，这种防护措施叫做 ， 则A电极反应式为;B电极反应式为。
（3）开关K与b连接，将饱和食盐水换成CuSO4溶液，则A电极反应式为 ， 该反应的离子方程式为 ，电解一段时间后（溶液仍然为蓝色），溶液的pH值将（填“变大”、“变小”、“不变”），若将电解质溶液恢复至原状，应补充 。

Answer 1

【答案】
（1）O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－
（2）外加电流的阴极保护法,2Cl－ -2e－ =Cl2↑,2H++2e－=H2↑
（3）4OH－- 4e－ = O2 ↑+2H2O,2Cu2+ + 2H2O 2Cu+O2↑+ 4H+,变小,CuO（或CuCO3）
【解析】（1）若开始时开关K与a连接，则该装置是原电池，A是正极、B是负极，铁发生类似吸氧腐蚀的原电池反应，A电极反应式为O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－。（2）若开始时开关K与b连接，A电极与电源正极相连接，所以A是阳极，B是阴极，这种方法经常用于金属的防护，这种防护措施叫做外加电流的阴极保护法，此时阳极上是溶液中的阴离子放电，则A电极反应式为2Cl－ -2e－ =Cl2↑;阴极上是溶液中的氢离子放电，B电极反应式为2H++2e－=H2↑。（3）开关K与b连接，将饱和食盐水换成CuSO4溶液，阳极上是溶液中的氢氧根放电生成氧气，阴极上是铜离子放电生成铜，则A电极反应式为4OH－- 4e－ = O2 ↑+2H2O，该反应的离子方程式为2Cu2+ + 2H2O 2Cu+O2↑+ 4H+，因此，溶液的pH值将变小。因为电解质中只损失了铜和氧两种元素，若将电解质溶液恢复至原状，应补充CuO（或CuCO3也可以，其与硫酸反应后可将多余的元素转化为二氧化碳逸出）。