Question

有下图所示装置：

（1）装置A中b为       极，电极反应式为                            ，a极反应式为                             ；
（2）装置B中C为           极，电极反应式为                                                   。
（3）当铁电极的质量变化为12.8g时，a极上消耗O₂在标准状况下的体积为            L。
（4）若将装置B中的CuSO₄溶液更换为100mL滴有酚酞的饱和NaCl溶液，电解一段时间后       极附近颜色变红，当装置A中消耗0.05mol氢气时，装置B中溶液的pH为               。
（5）若将装置B改为电解精炼铜，则粗铜作      极，另一极反应为             。

Answer 1

（1）负  2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O。O₂+4e^-+2H₂O =4OH^-。 （2） 阳 4OH^--4e^- = O₂↑+2H₂O
（3） 2.24L。 （4） 阴 14   ( 5) 阳 Cu²⁺+2e^-=Cu。

试题分析：装置A为原电池，其中b是负极，电极反应式是2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；电极a是正极，电极反应式是O₂+4e^-+2H₂O =4OH^-。装置B为电解池，其中C为阳极，电极反应式为4OH^--4e^- = O₂↑+2H₂O。n(Cu)=12.8g÷64g/mol=0.2mol.n(e-)=0.4mol.n(O₂)=0.1mol.所以V(O₂)=2.24L.（4）电解100mL滴有酚酞的饱和NaCl溶液，的方程式为：2NaCl+2H₂O2NaOH+Cl₂↑+H₂↑.由于电解时H⁺在阴极放电产生氢气逸出，破坏了附近的水的电离平衡促使水继续电离，最后达到电离平衡，结果C(OH^-)＞C(H⁺)，溶液呈碱性。故一段时间后在阴极附近溶液的颜色变为红色。若n(H₂)= 0.05mol,n(OH^-)="0.1mol." C(OH^-)=" 0.1mol" ÷0.1L=1mol/L所以C(H⁺)="Kw/" C(OH^-)=10^-14mol/L,所以PH="14." （5）若将装置B改为电解精炼铜，则粗铜作阳极，另一极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu。