Question

甲、乙兩池的電極材料都是鐵棒與碳棒（如圖）．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）若兩池中均盛放CuSO₄溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后：①有紅色物質(zhì)析出的是：甲池中的

 

棒；乙池中的

 

棒：②甲池中負(fù)極的電極反應(yīng)式是

 

．
（2）若兩池中均盛放飽和NaCl溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后：
①甲池中

 

棒附近首先出現(xiàn)白色渾濁，用離子方程式表示該電極附近白色渾濁出現(xiàn)的原因

 

．
②將濕潤的淀粉KI試紙放在乙池的

 

棒附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，待一段時(shí)問后又發(fā)現(xiàn)試紙藍(lán)色褪去，這是因?yàn)檫^量Cl₂將生成的I₂氧化，若Cl₂和I₂反應(yīng)時(shí)的物質(zhì)的量之比為5：1，并且生成兩種酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
③若乙池轉(zhuǎn)移0.02mol電子后停止實(shí)驗(yàn)，池中溶液的體積是200mL，則將溶液混勻后的pH=

 

_．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理,原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）甲為原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，負(fù)極電極反應(yīng)為：Fe-2e^-=Fe²⁺；乙為電解池，由電子流向可知，C為陽極，F(xiàn)e為陰極，銅離子得到電子生成Cu，陽極上氫氧根離子放電；
（2）①甲池是原電池，甲中碳為正極，氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，鐵為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Fe-2e^-=Fe²⁺，原電池中陽離子移向正極，所以反應(yīng)得到氫氧化亞鐵白色沉淀，F(xiàn)e²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓；
②乙池是電解池，由電子流向可知，C為陽極，溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，F(xiàn)e為陰極，溶液中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，將濕潤的淀粉KI試紙放在乙池的陽極負(fù)近生成的氯氣氧化碘離子為碘單質(zhì)，遇到淀粉變藍(lán)色；根據(jù)得失電子數(shù)相等確定生成物，再根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式；
③乙池轉(zhuǎn)移0.02mole^-，由2e^-～2NaOH計(jì)算．

解答： 解：（1）①甲為原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu，負(fù)極電極反應(yīng)為：Fe-2e^-=Fe²⁺；所以碳電極上生成紅色物質(zhì)Cu，乙為電解池，由電子流向可知，F(xiàn)e為陰極，銅離子得到電子生成Cu，故答案為：碳；鐵；
②甲池中鐵做負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe-2e^-=Fe²⁺；
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）①甲池是原電池，甲中碳為正極，氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，鐵為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Fe-2e^-=Fe²⁺，原電池中陽離子移向正極，所以反應(yīng)得到氫氧化亞鐵白色沉淀，F(xiàn)e²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓；
故答案為：碳，O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，F(xiàn)e²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓；
②乙池是電解池，由電子流向可知，C為陽極，溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，F(xiàn)e為陰極，溶液中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，將濕潤的淀粉KI試紙放在乙池的陽極負(fù)近生成的氯氣氧化碘離子為碘單質(zhì)，遇到淀粉變藍(lán)色；過量Cl₂將生成的I₂氧化，若Cl₂和I₂反應(yīng)時(shí)的物質(zhì)的量之比為5：1，并且生成兩種酸，過量的Cl₂將生成的I₂又氧化，氯氣被還原生成氯離子，1mol氯氣被還原得到2mol電子，若反應(yīng)的Cl₂和I₂物質(zhì)的量之比為5：1，且生成兩種酸，根據(jù)得失電子數(shù)相等知，含碘的酸中碘的化合價(jià)是+5價(jià)，所以含碘的酸是碘酸，故氯氣和碘、水反應(yīng)生成鹽酸和碘酸，反應(yīng)方程式為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
③乙池轉(zhuǎn)移0.02mole^-，由2e^-～2NaOH可知，n（NaOH）=0.02mol，c（NaOH）=

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，所以pH=13，故答案為：13．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池和電解池原理，難度中等，注意電解池中，如果活潑金屬作陽極，則陽極上金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，而不是溶液中陰離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為易錯(cuò)點(diǎn)．