Question

【題目】如圖所示，甲、乙是電化學實驗裝置，請回答下列問題：

（1）若甲、乙兩個燒杯中均盛放飽和NaCl溶液．
①甲中石墨棒上的電極反應式是 ．
②將濕潤的淀粉KI試紙放在乙燒杯的上方，發(fā)現(xiàn)試紙先變藍后褪色，這是因為電解生成的某種氣體A氧化了I﹣生成了I2 ． 若A氣體和I2按物質(zhì)的量之比為5：1反應，且生成兩種酸，該反應的化學方程式為 ．
③如果不考慮氣體產(chǎn)物與燒杯中溶液之間的反應，當乙反應有0.01mol電子轉移后停止實驗，燒杯中溶液的體積為100mL，則溶液混勻后的pH=
（2）若甲、乙兩燒杯中均盛放CuSO4溶液．
①甲中鐵棒上的電極反應式為 ．
②乙中總反應的離子方程式為 ．
③如果起始時乙中盛放100mL pH=5的CuSO4溶液（25℃），一段時間后溶液的pH變?yōu)?，若要使溶液恢復到起始時的濃度（忽略溶液體積的變化），可向溶液中加入（填寫物質(zhì)的化學式）g．

Answer 1

【答案】
（1）O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3；13
（2）Fe﹣2e﹣=Fe2+；2Cu2++2H2O ?2Cu+O2↑+4H+；CuO（或CuCO3）；0.4（或0.62）
【解析】解：（1）①甲為原電池裝置，石墨棒上氧氣得電子發(fā)生還原反應，反應為2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣ ，
所以答案是：2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣；
②Cl2氧化了生成的I2 ， Cl元素的化合價降低，生成鹽酸，反應中Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5：1，設I元素的化合價為x，則5×2×1=1×2×x，解得x=+5，則生成碘酸，所以發(fā)生的化學反應為5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3 ，
所以答案是：5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3；
③乙為電解裝置，由電子流向可知石墨為陽極，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，電解反應為2Cl﹣+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH﹣ ， 當乙反應有0.01mol電子轉生成氫氧根離子為0.01mol，則氫氧根離子的濃度為0.1mol/L，所以溶液的pH=13；
所以答案是：13；（2）①甲為原電池裝置，鐵作負極，負極反應為Fe﹣2e﹣═Fe2+ ， 所以答案是：Fe﹣2e﹣═Fe2+；
②乙裝置中陽極上氫氧根離子失電子生成氧氣，陰極上銅離子得電子生成Cu，其電解反應的離子方程式為：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；
所以答案是：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；
③由2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 ， 要使溶液恢復原狀態(tài)，可加入CuO（或CuCO3），一段時間后溶液的pH變?yōu)?，則c（H+）=0.1mol/L﹣10﹣5mol/L=0.1mol/L，n（H+）=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，則由電解反應可知析出的Cu的物質(zhì)的量為0.005mol，由Cu原子守恒可知，m（CuO）=0.005mol×80g/mol=0.4g，或m（CuCO3）=0.005mol×124g/mol=0.62g，
所以答案是：CuO（或CuCO3）；0.4（或0.62）．