Question

【題目】如圖所示，甲、乙兩池電極材料都是鐵棒和碳棒，請回答下列問題：

（1）若兩池中均為CuSO4溶液，反應一段時間后：

①有紅色物質析出的是甲池中的____________棒，乙池中的____________棒。

②乙池中陽極的電極反應式是___________________。

（2）若兩池中均為飽和NaCl溶液：

①寫出乙池中總反應的離子方程式_________________ 。

②甲池中碳極上電極反應式是_____________________，

③若乙池轉移0.02 mol e－后停止實驗，溶液體積是200 mL，則溶液混合均勻后的pH＝____。

Answer 1

【答案】碳 鐵 4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑ 2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ 2H2O＋O2＋4e－＝4OH－ 13

【解析】

本題考查的是原電池和電解池的工作原理。

（1）甲池為原電池，乙池為電解池，原電池中活潑金屬做負極，發生氧化反應，碳棒做正極，發生還原反應；電解池中陽極上發生失電子的氧化反應，陰極發生得電子的還原反應；

（2）①根據電解池的工作原理來書寫電解氯化鈉的離子方程式；

②甲池為原電池，碳棒做正極，發生還原反應；

③根據電解方程式結合電子轉移以及生成氫氧化鈉的量的關系來計算氫氧根離子的濃度，從而計算氫離子的濃度，進一步計算pH。

（1）①甲池為原電池，原電池中活潑金屬做負極，發生氧化反應，碳棒做正極，有Cu析出，乙池為電解池，外電路電子由電解池陽極流向電源正極，所以碳棒為陽極，放出氧氣，陰極鐵電極上發生還原反應有Cu析出。本小題答案為：碳；鐵。

②乙池中，惰性電極為陽極，電解硫酸銅溶液，陽極氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應為4OH--4e-=2H2O+O2↑。本小題答案為：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑。

（2）①若電解質溶液為飽和氯化鈉溶液，則乙池就是用惰性電極為陽極電解氯化鈉溶液，總反應的離子方程式為：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。本小題答案為： 2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。

②甲池中碳棒為正極，發生還原反應，氧氣得到電子生成氫氧根，電極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，本小題答案 2H2O＋O2＋4e－＝4OH－。

③電解氯化鈉溶液的方程式為：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，乙池轉移0.02mole-后，會生成0.02mol的氫氧化鈉，所得NaOH溶液的物質的量濃度c=n/V=0.02mol÷0.2L=0.1mol/L，c(OH-)=0.1mol/L，則c(H+)=1×10-13mol/L，pH＝13，本小題答案為：13。