Question

【題目】某課外興趣小組用右圖裝置進行實驗，試回答：

（1）若開始時開關K與a連接，則A電極反應式為。
（2）若開始時開關K與b連接，這種方法經常用于金屬的防護，這種防護措施叫做 ， 則A電極反應式為;B電極反應式為。
（3）開關K與b連接，將飽和食鹽水換成CuSO4溶液，則A電極反應式為 ， 該反應的離子方程式為 ，電解一段時間后（溶液仍然為藍色），溶液的pH值將（填“變大”、“變小”、“不變”），若將電解質溶液恢復至原狀，應補充 。

Answer 1

【答案】
（1）O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－
（2）外加電流的陰極保護法,2Cl－ -2e－ =Cl2↑,2H++2e－=H2↑
（3）4OH－- 4e－ = O2 ↑+2H2O,2Cu2+ + 2H2O 2Cu+O2↑+ 4H+,變小,CuO（或CuCO3）
【解析】（1）若開始時開關K與a連接，則該裝置是原電池，A是正極、B是負極，鐵發生類似吸氧腐蝕的原電池反應，A電極反應式為O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－。（2）若開始時開關K與b連接，A電極與電源正極相連接，所以A是陽極，B是陰極，這種方法經常用于金屬的防護，這種防護措施叫做外加電流的陰極保護法，此時陽極上是溶液中的陰離子放電，則A電極反應式為2Cl－ -2e－ =Cl2↑;陰極上是溶液中的氫離子放電，B電極反應式為2H++2e－=H2↑。（3）開關K與b連接，將飽和食鹽水換成CuSO4溶液，陽極上是溶液中的氫氧根放電生成氧氣，陰極上是銅離子放電生成銅，則A電極反應式為4OH－- 4e－ = O2 ↑+2H2O，該反應的離子方程式為2Cu2+ + 2H2O 2Cu+O2↑+ 4H+，因此，溶液的pH值將變小。因為電解質中只損失了銅和氧兩種元素，若將電解質溶液恢復至原狀，應補充CuO（或CuCO3也可以，其與硫酸反應后可將多余的元素轉化為二氧化碳逸出）。