题目内容
【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将湿润的KI淀粉试纸放在乙池碳极附近,发现试纸变蓝,反应的离子方程式为_____________。
④若乙池转移0.02 mol e-后停止实验,池中溶液体积是200 mL,则溶液混合匀后的pH=____。
【答案】 碳 铁 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 2H2O+O2+4e-=4OH- Cl2+2I- =I2+2Cl- 13
【解析】(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,外电路电子流向电源正极,所以碳棒为阳极,放出氯气,阴极铁电极上发生还原反应有Cu析出,故答案为:碳;铁;
②乙为电解池,由电子流向可知,Fe为阴极,铜离子得到电子生成Cu,乙中阳极上氢氧根离子放电,电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(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,方程式为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,故答案为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;
②甲池为铁的吸氧腐蚀,碳棒为正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,故答案为:2H2O+O2+4e-=4OH-;
③将湿润的KI淀粉试纸放在乙池石墨电极附近,发现试纸变蓝,则石墨电极上氯离子失电子生成氯气,氯气和碘离子反应生成碘单质,碘遇淀粉试液变蓝色,反应的离子方程式为:Cl2+2I- =I2+2Cl-,故答案为:Cl2+2I- =I2+2Cl-;
④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,所以所得NaOH溶液的物质的量浓度c===0.1mol/L,所以溶液中氢离子浓度==10-13mol/L,所以溶液的pH=13,故答案为:13。