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________ ，若将电解质溶液恢复至原状，应补充________ 。

Answer 1

【答案】O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－外加电流的阴极保护法2Cl－ -2e－ =Cl2↑2H++2e－=H2↑4OH－- 4e－ = O2 ↑+2H2O2Cu2+ + 2H2O 2Cu+O2↑+ 4H+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为正极，B为负极，铁发生类似吸氧腐蚀的原电池反应，A极电极反应为O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－；

（2）若开始时开关K与b连接，则该装置是电解池，A与电源正极相连，为电解池阳极，B为阴极，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A极（阳极）上溶液中的阴离子放电，电极反应为2Cl－ -2e－ =Cl2↑，B电极（阴极）溶液中氢离子放电，反应式为2H++2e－=H2↑；

（3）开关K与b连接，则该装置是电解池，A与电源正极相连，为电解池阳极，B为阴极，将饱和食盐水换成CuSO4溶液，此时A极（阳极）上溶液中的氢氧根离子放电，电极反应为4OH－- 4e－ = O2 ↑+2H2O，B电极（阴极）溶液中铜离子放电，反应式为2Cu2+ +4e－=2Cu，所以总反应为2Cu2+ + 2H2O 2Cu+O2↑+ 4H+；因为电解质中实际失去的是铜和氧两种元素，若将电解质溶液恢复至原状，应补充CuO（或CuCO3与氢离子反应可将多余的元素转化为二氧化碳逸出）。