Question

如图甲、乙是电化学实验装置。

(1)若甲、乙两烧杯中均盛有饱和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

(1)①O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
②2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑
③5Cl₂+I₂+6H₂O=10HCl+2HIO₃
(2)①Fe-2e^-=Fe²⁺
②CuO(或CuCO₃)  0.8(或1.24)

(1)若两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液，则：
①甲装置为原电池，石墨棒作正极，O₂放电，电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-。
②乙装置为电解池，石墨棒上发生氧化反应，Fe电极不参与反应，其实质与用惰性电极电解食盐水相同，离子方程式为：2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-。③Cl₂和I₂的物质的量之比为5∶1，生成HCl和HIO₃。
(2)若两烧杯中均盛有CuSO₄溶液，则：①甲装置为原电池，铁作负极，电极反应式为：Fe-2e^-=Fe²⁺。②乙装置为电解池，电解反应为：2CuSO₄+2H₂O 2Cu+2H₂SO₄+O₂↑，根据电解方程式，从电解质溶液中析出Cu，放出O₂，因此只需加入CuO(或CuCO₃)即可恢复到电解前的状态。由电解反应式可知，2H⁺～CuO～CuCO₃，电解后n(H⁺)=" 0.1×0.2" = 0.02(mol)，故m(CuO)＝0.02××80 = 0.8(g)，m(CuCO₃)＝0.02××124＝1.24(g)