题目内容
13.(1)若甲烧杯中所盛溶液是FeCl3溶液,则总反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+;若甲烧杯中所盛溶液是CuSO4溶液,则铁棒上的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+.
(2)若乙烧杯中所盛溶液是NaCl溶液,则Fe作阴极(填“阳极”或“阴极”),将生成的Cl2通入淀粉KI溶液中,发现溶液先变蓝后褪色.已知参加反应的Cl2和KI的物质的量之比为3:1,则该反应的离子方程式为I-+3Cl2+3H2O=IO3-+6H++6Cl-.
(3)25℃时,向乙烧杯中加入200mLpH=5的CuSO4溶液,电解一段时间后停止通电,铁棒增加0.64g,假设溶液体积变化忽略不计,则此时溶液的pH=1,若要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入0.8g的CuO(填化学式).
分析 (1)甲为原电池,铁碳FeCl3原电池中,Fe为负极,Fe与铁离子反应生成亚铁离子;铁碳CuSO4溶液原电池中,Fe为负极,Fe失电子生成亚铁离子;
(2)乙为电解池,据电子流向可知,C为阳极,Fe为阴极;据电子守恒书写氯气与KI反应的离子方程式;
(3)电解硫酸铜溶液时,阳极反应为4OH--4e-=O2↑+4H2O,阴极反应为Cu2++2e-=Cu,总方程式为2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4,以此解答该题.
解答 解:(1)甲为原电池,铁碳FeCl3原电池中,Fe为负极,Fe与铁离子反应生成亚铁离子,离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+;铁碳CuSO4溶液原电池中,Fe为负极,Fe失电子生成亚铁离子,铁棒上的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+;Fe-2e-=Fe2+;
(2)乙为电解池,据电子流向可知,C为阳极,Fe为阴极;参加反应的Cl2和KI的物质的量之比为3:1,据氧化还原反应中得失电子守恒,反应的离子方程式为I-+3Cl2+3H2O=IO3-+6H++6Cl-,故答案为:阴极;I-+3Cl2+3H2O=IO3-+6H++6Cl-;
(3)当乙池中的电极上析出0.640gCu时,n(Cu)=$\frac{0.64g}{64g/mol}$=0.01mol,由总方程式2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4可知生成0.01molH2SO4,
则c(H+)=$\frac{0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L,pH=1;若要使溶液恢复到电解前的状态,需向电解质溶液中加入0.01molCuO,其质量为0.01mol×80g/mol=0.8g,
故答案为:1;0.8;CuO.
点评 本题考查原电池和电解池知识,侧重于学生的分析能力、计算能力和电化学知识的综合考查,为高考常见题型和高频考点,注意把握电极方程式的书写,难度不大.
| A. | CO | B. | CO2 | C. | CH4 | D. | SO2 |
| A. | HClO和HCl | B. | NH4Cl和HCl | C. | NH4Cl和HClO | D. | NH4Cl和HClO3 |
| A. | 0.01mol | B. | 1g | C. | 4 | D. | 0.02mol |