Question

11．如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题．
（1）若两池中均为CuSO₄溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲池中的碳棒，乙池中的铁棒．
②乙池中阳极的电极反应式是：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O．
（2）若两池中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的离子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
②甲池中碳极的电极反应式是：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，乙池中碳极的电极反应属于氧化反应（填“氧化反应”或“还原反应”）．
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙池中碳极附近，发现试纸变蓝，过一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的Cl₂又将生成的I₂氧化．若反应的Cl₂和I₂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：5Cl₂+I₂+6H₂O═2HIO₃+10HCl．

Answer 1

分析 （1）甲为原电池，Fe为负极，发生Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，乙为电解池，由电子流向可知，Fe为阴极，铜离子得到电子生成Cu，阳极上氢氧根离子放电；
（2）①电解NaCl溶液生成NaOH、氢气、氯气；
②甲中碳为正极，氧气得电子生成氢氧根，乙中碳为阳极，发生氧化反应；
③根据得失电子数相等确定生成物，再根据反应物和生成物写出反应方程式．

解答 解：（1）①甲为原电池，Fe为负极，发生Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，所以碳电极上生成红色物质Cu，乙为电解池，由电子流向可知，Fe为阴极，铜离子得到电子生成Cu，故答案为：碳；铁；
②乙中阳极上氢氧根离子放电，电极反应为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（2）①电解NaCl溶液生成NaOH、氢气、氯气，离子反应为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
②甲中碳为正极，氧气得电子生成氢氧根，电极反应为2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，乙中碳为阳极，发生氧化反应；
故答案为：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；氧化反应；
③过量的Cl₂将生成的I₂又氧化，氯气被还原生成氯离子，1mol氯气被还原得到2mol电子，若反应的Cl₂和I₂物质的量之比为5：1，且生成两种酸，根据得失电子数相等知，含碘的酸中碘的化合价是+5价，所以含碘的酸是碘酸，故氯气和碘、水反应生成盐酸和碘酸，反应方程式为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl．

点评 本题考查原电池和电解原理，明确工作原理及发生的电极反应是解答的关键，注意电极的判断和电子守恒的应用，题目难度中等．