Question

【题目】下图所示甲、乙是电化学实验装置。

（1）若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。

①甲中石墨棒上的电极反应式为__________________________________。

②乙中总反应的离子方程式为____________________________________。

③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为_________。

（2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。

①甲中铁棒上的电极反应式为__________________________。

②如果起始时乙中盛有200 mL pH＝5的CuSO4溶液(25 ℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入________(填写物质的化学式)________g。

Answer 1

【答案】2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－ 5Cl2＋I2＋6H2O === 10HCl＋2HIO3 Fe－2e－=== Fe2＋ CuO(或CuCO3) 0.8(或1.24)

【解析】

（1）①甲中铁作负极，石墨作正极，发生吸氧腐蚀，石墨电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－；②根据电子流动方向，铁作阴极，此装置是电解饱和食盐水，因此总电极反应式为：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑；③Cl2作氧化剂，被还原成Cl－，I2为还原剂，根据得失电子数目守恒，因此有5×2×1=1×(x－0)×2，x=5，I被氧化成HIO3，因此反应方程式为：5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3；

（2）①甲中发生Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，铁作负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋；②乙中发生总反应是2CuSO4＋2H2OCu＋O2↑＋2H2SO4，恢复到电解前的状态，需要加入CuO或CuCO3，pH=1此时溶液中n(H＋)=200×10－3×0.1mol=0.02mol，如果加入CuO，则需要的m(CuO)=0.02×80/2g=0.8g，假如加入CuCO3，m(CuCO3)=0.02×124/2g=1.24g。