Question

甲、乙兩池的電極材料如圖所示，請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題：
（1）若兩池中均為Cu（NO₃）₂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

 

（填“鐵”或“碳”）棒；乙池中的

 

（填“陰”或“陽(yáng)”）極．
②乙池中陽(yáng)極上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式是

 

．
（2）若兩池中均為飽和NaCl溶液：
①寫(xiě)出乙池中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
②甲池中碳極上電極反應(yīng)方程式是

 

，乙池碳極上電極反應(yīng)屬于

 

（填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”）．
③將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在乙池碳極附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，待一段時(shí)間后又發(fā)現(xiàn)藍(lán)色褪去．這是因?yàn)檫^(guò)量的Cl₂將生成的I₂又氧化．若反應(yīng)的C1₂和I₂物質(zhì)的量之比為5：1，且生成HCl和另一種強(qiáng)酸，該強(qiáng)酸的化學(xué)式為

 

．
④若乙池中轉(zhuǎn)移0.1mol e^-后停止實(shí)驗(yàn)，池中溶液體積是1L，則溶液混勻后的pH=

 

（不考慮所生成的氣體溶解在溶液中的情況）

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：（1）若兩池中均為Cu（NO₃）₂溶液，甲是原電池，鐵做負(fù)極失電子生成亞鐵離子，溶液中銅離子在C電極上析出金屬銅，乙池是電解池，依據(jù)電子流向可知電子流出的電極C為陽(yáng)極，鐵做陰極，溶液中銅在鐵電極析出金屬銅；
（2）若兩池中均為飽和NaCl溶液，甲池是吸氧腐蝕的原電池反應(yīng)，乙池是電解氯化鈉溶液；
①乙池中陽(yáng)極為C，陰極為鐵，是電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣；
②甲池中碳電極為正極，溶液中氧氣得到電子生成氫氧根離子；乙池碳做陽(yáng)極，溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
③在水溶液里，氯氣能將碘氧化生成鹽酸和碘酸；
④依據(jù)乙池中電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算減少的氫離子物質(zhì)的量，和溶液中增加的氫氧根離子物質(zhì)的量相同，結(jié)合溶液PH計(jì)算得到；

解答： 解：（1）①若兩池中均為Cu（NO₃）₂溶液，甲是原電池，鐵做負(fù)極失電子生成亞鐵離子，溶液中銅離子在C電極上析出金屬銅，乙池是電解池，依據(jù)電子流向可知電子流出的電極C為陽(yáng)極，鐵做陰極，溶液中銅在鐵電極析出金屬銅；
故答案為：碳，陰；  
②乙池中陽(yáng)極上發(fā)生的電極反應(yīng)是溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣，電極方程式是4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（2）①乙為電解池，由電子流向正極可知，C為陽(yáng)極，F(xiàn)e為陰極，電解反應(yīng)為：2NaCl+2H₂O 

通電  .

 Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
故答案為：2NaCl+2H₂O 

通電  .

 Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
②甲池中碳電極為正極，溶液中氧氣得到電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；乙池碳做陽(yáng)極，溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
故答案為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，氧化反應(yīng)；
③乙池碳棒附近氯離子放電生成氯氣，氯氣氧化KI生成碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)，離子反應(yīng)為Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-，過(guò)量的Cl₂將生成的I₂又氧化，若反應(yīng)的Cl₂和I₂物質(zhì)的量之比為5：1，且生成兩種酸，Cl元素的化合價(jià)降低，生成鹽酸，I元素的化合價(jià)升高，由電子守恒可知，5×2×（1-0）=1×2×（x-0），解得x=+5，生成物為碘酸，該化學(xué)反應(yīng)為5Cl₂+I₂+6H₂O═2HIO₃+10HCl，
故答案為：HIO₃；
④若乙池中轉(zhuǎn)移0.1mol e^-后停止實(shí)驗(yàn)，陰極電極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，溶液中增加的氫氧根離子物質(zhì)的量和就按少的氫離子物質(zhì)的量相同為0.1mol，池中溶液體積是1L，則溶液混勻后溶液中氫氧根離子濃度=

0.1mol

1L

=0.1mol/L，溶液的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，正確判斷裝置類(lèi)型是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)來(lái)分析解答，題目難度中等．