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)若两池中电解质溶液均为CuSO4溶液,则反应一段时间后:

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)若两池中电解质溶液均为饱和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____________________________,乙池碳极上电极反应属于______________(填“氧化反应”或“还原反应”)。

③将湿润的KI淀粉试纸放在乙池碳极附近,发现试纸变蓝,反应的化学方程式为________________________________________。

④若乙池转移0.02 mol e-后停止实验,池中电解质溶液体积是200 mL,则溶液混合均匀后的c(OH—)=________。

【答案】(1)① 碳; 铁 

② 4OH--4e-=2H2O+O2↑

(2)① 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-

② 2H2O+O2+4e-=4OH- ;氧化反应

③ Cl2+2KI=I2+2KCl 

④ 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乙池中,惰性电极为阳极,电解硫酸铜溶液,阳极氢氧根离子放电生成氧气,电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(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甲池中碳棒为正极,发生还原反应,氧气得到电子生成氢氧根,与吸氧腐蚀的电极反应相同,O2+2H2O+4e-=4OH-,乙装置中,碳棒是阳极,发生失电子的氧化反应,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-;氧化反应;
③乙池碳极产生Cl2,能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,是Cl2置换出了I2,反应的化学方程式为Cl2+2KI=I2+2KCl;

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,c(OH—)=0.1mol/L,c(H+)=10-13mol/L,溶液混合均匀后的PH=13。

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