Question

【題目】某電化學裝置如圖所示(電極a、b均為碳棒)。

(1)燒杯中盛有飽和NaCl溶液，往燒杯中加幾滴酚酞試液，通電發生反應。則電解總反應方程式為_____________。電極a上及附近溶液中的實驗現象為_____________。

(2)若燒杯中盛有200mL 0.1mol/L CuSO4溶液。通電反應一段時間，在兩極收集到的氣體體積相等，則此段時間e－轉移的物質的量為_________mol。

Answer 1

【答案】2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ 電極a上產生無色氣泡，電極附近溶液變紅 0.08

【解析】

(1)電解氯化鈉溶液時陽極氯離子放電生成氯氣，陰極氫離子放電生成氫氣，電解總反應方程式為：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－；a極與電源負極相連為陰極，陰極氫離子放電生成氫氣，會有氣泡產生，同時破壞水的電離平衡，使水的電離平衡右移，氫氧根濃度變大，陰極附近顯堿性，遇酚酞會變紅；

(2)電解硫酸銅溶液，開始時陰極反應為Cu2++2e-=Cu，，當銅離子完全反應后發生2H++2e-=H2↑，陽極的反應一直為4OH--4e-=O2↑+2H2O，設最終收集的到氧氣的物質的量為a，兩極收集到的氣體體積相等，則收集到的氫氣的物質的量也為a，溶液中銅離子的物質的量為0.2L×0.1mol/L=0.02mol，根據電子守恒可知4a=2a+0.02mol×2，解得a=0.02mol，即生成的氧氣為0.02mol，轉移電子的物質的量為0.08mol。