Question

某兴趣小组利用如图所示装置进行实验。

（1）断开K2、闭合K1，U形管内除电极上有气泡外，还可观察到的现象是 ；阳极电极反应式为 。当电路中转移0.001mol电子时，右侧注射器最多可以收集到气体 mL（折算为标准状况）。

（2）断开K2、闭合K1一段时间，待注射器中充有一定量的气体后，断开K1、闭合K2，此时装置内化学能转化为电能。实现能量转化的化学方程式为 ；

（3）假设实验装置不漏气，当（2）中注射器内气体全部参加反应后，U形管内的溶液理论上 （填“能”或“不能”）恢复原样。

 

Answer 1

（1）有白色沉淀生成 2Cl- - 2e-=Cl2↑ 11.2 （2）H2+Cl2=2HCl （3）能

【解析】

试题分析：（1）若断开K2、闭合K1，该装置为电解池。左边的石墨电极为阳极，右边的石墨电极为阴极。在阳极由于放电能力Cl-＞OH-,所以发生反应：2Cl—2e-=Cl2↑。在阴极由于放电能力H+＞Mg2+，因此在阴极发生反应：2H++2e-=H2↑。H+不断放电，破坏了附近的水的电离平衡，水继续电离。最终使附近的水溶液显碱性。这时会发生反应：Mg2+ +2OH-=Mg(OH)2↓.因此在U形管内除电极上有气泡外，还可观察到有白色沉淀生成。当电路中转移0.001mol电子时，根据电子守恒可知右侧注射器收集的H2的物质的量为0.0005mol.其在标准状况下的体积为0.0005mo×22.4L/mol=0.0112L=11.2ml．（2）若断开K2、闭合K1，发生的的电解池反应，左边收集的是Cl2，右边收集的是H2。此时断开K1、闭合K2，装置内就实现化学能转化为电能。即发生了原电池反应。实现能量转化的化学方程式为H2+Cl2=2HCl。（3）假设实验装置不漏气，当（2）中注射器内气体全部参加反应后，根据能量守恒定律，U形管内的溶液理论上能恢复原样。

考点：考查电解池、原电池的反应原理及应用的知识。