Question

【題目】某化學興趣小組同學設計如圖裝置:

回答下列問題:

（1）乙中銅片為________極 (填“正”或“負”），其電極反應式為________。

（2）一段時間后，將甲和乙兩池溶液混合，加入H2O2和一定量稀硫酸后，有Fe(OH)3沉淀出現，但沒有Cu(OH)2沉淀出現，此時溶液中c(Fe3+)=2.6×10－18 mol·L－1，求溶液中Cu2+的最大物質的量濃度________。（寫出計算步驟）（已知2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O，Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10－39，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10－20）。

（3）丙中電源的A極為________極(填“正”或“負”）。

（4）若丙池盛放足量的CuSO4溶液：

①在丙池鐵棒這極的現象是________。

②在丙池中陽極的電極反應是________。

(5)若丙池中盛放滴加少量酚酞的足量的飽和NaCl溶液1L（假設溶液體積電解前后無變化）。

①丙池通電一段時間后，________極附近溶液呈紅色（填Fe或C），總反應的離子方程式：________。

②25℃時，當丙池中有0.1mol電子發生轉移時切斷電源，則理論上標準狀況下共有________ L氣體生成。此時溶液的pH為________。

Answer 1

【答案】 正 Cu2++2e-＝Cu Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH—)，c(OH—)===1×10-7 Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH—) ，c(Cu2+)===2.2×10-6（mol·L—1） 負 有紅色物質析出 4OH－-4e-=O2↑+2H2O Fe 2.24 13

【解析】試題分析：（1）裝置甲乙構成原電池，鐵片的活潑性大于銅片，鐵片是負極、銅片是正極；（2）根據Ksp[Fe(OH)3]計算溶液中c(OH—)，再根據Ksp[Cu(OH)2]計算c(Cu2+)的最大值；（3）丙是電解池，根據電子流動方向分析A極的名稱；（4）若丙池盛放足量的CuSO4溶液：①丙池鐵棒是陰極，電極反應為 。②丙池中碳棒是陽極，電極反應是；(5)若丙池中盛放滴加少量酚酞的足量的飽和NaCl溶液1L，①丙池鐵棒是陰極，電極反應為；丙池中碳棒是陽極，電極反應是；②25℃時，根據電極反應式，當丙池中有0.1mol電子發生轉移時陰極生成0.05mol氫氣、陽極生成0.05mol氯氣，此時溶液中c(OH—)=0.1mol/L。

解析：（1）裝置甲乙構成原電池，鐵片的活潑性大于銅片，鐵片是負極、銅片是正極；正極電極反應式為Cu2++2e-＝Cu；（2）Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH—)，c(OH—)===1×10-7 Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH—) ，c(Cu2+)===2.2×10-6（mol·L—1）；（3）丙是電解池，根據電子流動方向，A極是負極；（4）若丙池盛放足量的CuSO4溶液：①丙池鐵棒是陰極，電極反應為 ，所以現象是有紅色物質析出。②丙池中碳棒是陽極，電極反應是；(5)若丙池中盛放滴加少量酚酞的足量的飽和NaCl溶液1L，①在丙池鐵棒是陰極，電極反應為 ；丙池中碳棒是陽極，電極反應是，丙池通電一段時間后，Fe極附近溶液呈紅色，總反應的離子方程式；②25℃時，當丙池中有0.1mol電子發生轉移時陰極生成0.05mol氫氣、陽極生成0.05mol氯氣，理論上標準狀況下共有2.24L氣體生成。此時溶液中c(OH—)=0.1mol/L，溶液的pH=13。