16.(10分)(2010年潍坊质检)如图甲、乙是电化学实验装置。

(1)若甲、乙两烧杯中均盛有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。
[解析] (1)若两烧杯中均盛有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,电极反应为:Fe―→Fe2++2e-。②乙装置为电解池,电解反应为:2CuSO4+2H2O2Cu+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)。
[答案] (1)①O2+2H2O+4e-―→4OH-
②2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
③5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3
(2)①Fe―→Fe2++2e- ②CuO(或CuCO3) 0.8(或1.24)