Question

【题目】如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒和碳棒，请回答下列问题：

（1）若两池中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：

①有红色物质析出的是甲池中的____________棒，乙池中的____________棒。

②乙池中阳极的电极反应式是___________________。

（2）若两池中均为饱和NaCl溶液：

①写出乙池中总反应的离子方程式_________________ 。

②甲池中碳极上电极反应式是_____________________，

③若乙池转移0.02 mol e－后停止实验，溶液体积是200 mL，则溶液混合均匀后的pH＝____。

Answer 1

【答案】碳 铁 4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑ 2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ 2H2O＋O2＋4e－＝4OH－ 13

【解析】

本题考查的是原电池和电解池的工作原理。

（1）甲池为原电池，乙池为电解池，原电池中活泼金属做负极，发生氧化反应，碳棒做正极，发生还原反应；电解池中阳极上发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应；

（2）①根据电解池的工作原理来书写电解氯化钠的离子方程式；

②甲池为原电池，碳棒做正极，发生还原反应；

③根据电解方程式结合电子转移以及生成氢氧化钠的量的关系来计算氢氧根离子的浓度，从而计算氢离子的浓度，进一步计算pH。

（1）①甲池为原电池，原电池中活泼金属做负极，发生氧化反应，碳棒做正极，有Cu析出，乙池为电解池，外电路电子由电解池阳极流向电源正极，所以碳棒为阳极，放出氧气，阴极铁电极上发生还原反应有Cu析出。本小题答案为：碳；铁。

②乙池中，惰性电极为阳极，电解硫酸铜溶液，阳极氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑。本小题答案为：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑。

（2）①若电解质溶液为饱和氯化钠溶液，则乙池就是用惰性电极为阳极电解氯化钠溶液，总反应的离子方程式为：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。本小题答案为： 2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。

②甲池中碳棒为正极，发生还原反应，氧气得到电子生成氢氧根，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，本小题答案 2H2O＋O2＋4e－＝4OH－。

③电解氯化钠溶液的方程式为：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，乙池转移0.02mole-后，会生成0.02mol的氢氧化钠，所得NaOH溶液的物质的量浓度c=n/V=0.02mol÷0.2L=0.1mol/L，c(OH-)=0.1mol/L，则c(H+)=1×10-13mol/L，pH＝13，本小题答案为：13。