Question

按如图所示装置连接，X、Y均为惰性电极。请回答下列问题：

（1）Zn为________极。

（2）连接好装置后，烧杯中的溶液发生反应的离子方程式是___________。

（3）图中通过隔膜的SO42-向________（填“左”“右”或“不”）迁移，Y极及其附近出现的现象是________。

（4）常温下，当Zn极质量减少32.5 g时，X极生成气体8.4 L（标准状况），若此时烧杯中溶液的体积为500 mL，则此时烧杯中溶液的pH＝________（不考虑生成的气体溶于水）。

 

Answer 1

（1）负

（2）2H2O＋2Cl－H2↑＋Cl2↑＋2OH－

（3）左　有气泡产生，溶液呈红色

（4）14

【解析】经分析可知，左侧为原电池，右侧为电解池。（1）Zn为负极。（2）烧杯中是电解氯化钠溶液，离子方程式为2H2O＋2Cl－H2↑＋Cl2↑＋2OH－。（3）Zn为负极，失电子生成Zn2＋进入溶液，SO42-通过隔膜向左移动；烧杯中Y极有氢气逸出，同时有OH－生成，酚酞溶液呈红色。（4）锌是原电池的负极，Y是电解池的阴极；铜是原电池的正极，X是电解池的阳极。X电极有氯气逸出，直到NaCl电解完全，接下来就是电解NaOH，逸出O2。Zn减少0.5 mol，转移电子为1 mol，如果全部生成氯气则有0.5 mol氯气生成，如果全部生成氧气，则有0.25 mol氧气生成。根据电子得失守恒和气体体积可得：Cl2为0.25 mol，O2为0.125 mol。计算可知，c（OH－）＝1 mol/L，pH＝14。