Question

如图两个装置中用滴有酚酞的NaCl溶液做电解质溶液，进行化学能和电能相互转化的研究．请回答：
（1）写出两个铁电极上的电极反应式．
甲：

 

乙：

 

（2）甲装置中

 

电极附近的溶液先变红，乙装置中

 

电极附近的溶液先变红．
（3）检验乙中C电极反应产物的方法是

 

．
（4）电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式：

 

．所得消毒液中离子浓度的由大到小顺序

 

．
（5）如果起始时乙中盛有足量一定浓度的CuSO₄溶液，反应一段时间后，要使溶液恢复到以前的状态，可向溶液中加入一定量的

 

 （填化学式）．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）由装置图可知甲为原电池反应，铁为负极，被氧化，乙为电解池装置，铁为电解池的阴极，发生还原反应生成氢气和氢氧化钠；
（2）甲装置发生铁的吸氧腐蚀，碳发生还原反应生成氢氧化钠，乙装置阴极生成氢氧化钠，加入酚酞变红；
（3）乙中C电极反应产物为氯气，可用湿润的碘化钾试纸检验；
（4）由题意可知电解氯化钠溶液生成次氯酸钠和氢气；溶液为强碱弱酸盐，水解呈碱性；
（5）电解硫酸铜，阳极生成氧气，阴极析出铜．

解答： 解：（1）根据装置的特点可知，甲是原电池，铁是负极，发生吸氧腐蚀，负极电极反应式是Fe-2e^-=Fe²⁺，乙是电解池，铁电极和电源的负极相连，作阴极，电极反应式是2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）甲装置中碳棒是正极，氧气得到电子，生成OH^-，所以碳棒电极附近的溶液先变红；乙装置中铁电极是阴极，溶液中的氢离子放电，破坏了阴极周围水的电离平衡，所以阴极周围溶液显碱性，所以铁电极附近的溶液先变红，故答案为：C；Fe；
（3）乙中C电极反应产物是氯气，具有强氧化性，所以检验的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近C电极所在一侧的支管口，试纸变蓝，
故答案为：用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近C电极所在一侧的支管口，试纸变蓝；
（4）根据题意可知，氯气和氢氧化钠溶液反应生成物中只有一种溶质，所以该溶质是偏铝酸钠，则反应的化学方程式是NaCl+H₂O

通电  .

NaClO+H₂↑，水解显碱性，则溶液中离子浓度大小关系是c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（ H⁺），
故答案为：NaCl+H₂O

通电  .

NaClO+H₂↑；c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（ H⁺）；
（5）如果起始时乙中盛有足量一定浓度的CuSO₄溶液，则电解的生成物是氧气、铜和稀硫酸．所以反应一段时间后，要使溶液恢复到以前的状态，可向溶液中加入一定量的CuO（或CuCO₃），故答案为：CuO（或CuCO₃）．

点评：本题考查电化学的应用、电极产物的判断、检验方程式的书写以及溶液中离子浓度的大小比较，是中等难度的试题，试题综合性强，贴近高考．侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练．有助于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．该题的关键是明确原电池和电解池的工作原理，特别是电解池中离子的放电顺序，然后结合题意灵活运用即可．