Question

如图甲、乙是电化学实验装置。

(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液．
①甲中石墨棒上的电极反应式为____________________________________________。
②乙中总反应的离子方程式为______________________________________________。
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl₂氧化了生成的I₂.若反应中Cl₂和I₂的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为__________________________________________________________________。
(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO₄溶液．
①甲中铁棒上的电极反应式为____________________________________________。
②如果起始时乙中盛有200 mL pH＝5的CuSO₄溶液(25℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入________(填写物质的化学式)________ g。

Answer 1

(1)①2H₂O＋O₂＋4e^－===4OH^－
②2Cl^－＋2H₂O  H₂↑＋Cl₂↑＋2OH^－
③5Cl₂＋I₂＋6H₂O === 10HCl＋2HIO₃
(2)①Fe－2e^－ === Fe^2＋
②CuO(或CuCO₃)　0.8(或1.24)

试题分析：(1)若两烧杯中均盛有NaCl溶液，则：①甲装置为原电池，石墨棒作正极，O₂放电，电极反应为：O₂＋2H₂O＋4e^－ === 4OH^－.②乙装置为电解池，石墨棒上发生氧化反应，Fe电极不参与反应，其实质与用惰性电极电解食盐水相同，离子方程式为：2Cl^－＋2H₂O  Cl₂↑＋H₂↑＋2OH^－.③Cl₂和I₂的物质的量之比为5∶1，生成HCl和HIO₃.(2)若两烧杯中均盛有CuSO₄溶液，则：①甲装置为原电池，铁作负极，电极反应为：Fe－2e^－ === Fe^2＋.②乙装置为电解池，电解反应为：2CuSO₄＋2H₂O  2Cu＋2H₂SO₄＋O₂↑，根据电解方程式，从电解质溶液中析出Cu，放出O₂，因此只需加入CuO(或CuCO₃)即可恢复到电解前的状态．由电解反应式可知，2H^＋～CuO～CuCO₃，电解后n(H^＋)＝0.1×0.2＝0.02(mol)，
故m(CuO)＝0.02××80＝0.8(g)，m(CuCO₃)＝0.02××124＝1.24(g)．
点评：本题考查原电池的设计及原电池的工作原理，题目难度中，注意从氧化还原反应的角度确定原电池的电极材料及电解质溶液。