Question

（11分)甲、乙兩池電極材料都是鐵棒與碳棒，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____________________，乙池中碳極上電極反應屬于____________(填“氧化反應”或“還原反應”)。
③若乙池轉移0.02 mol e^－后停止實驗，該池中溶液體積是200 mL，則溶液混勻后的pH＝________。

Answer 1

（1）①碳；　鐵； ②4OH^－－4e^－===2H₂O＋O₂↑；（2）①2Cl^－＋2H₂O通電Cl₂↑＋H₂↑＋2OH^－；
②2H₂O＋O₂＋4e^－===4OH^－　氧化反應；③13。

解析試題分析：由圖可知 甲池是原電池，乙池是電解池； （1） ①對于甲池來說，Fe為負極，失去電子，Cu²⁺在碳棒上得到電子，變為單質Cu附著在上邊。所以若兩池中均為CuSO₄溶液，反應一段時間后碳棒上會有紅色的銅單質產生；對于乙池來說，C為陽極，Fe為陰極。所以Cu²⁺在鐵棒上得到電子，變為單質Cu附著在上邊。因此反應一段時間后鐵棒上會有紅色的銅單質產生；②在乙池中OH^-的放電能力比SO₄^2-強，所以是OH^-在陽極放電。該電極反應式是4OH^－－4e^－===2H₂O＋O₂↑；（2）若兩池中均為飽和NaCl溶液，①在乙池中陽離子的放電能力是H⁺>Na⁺,所以在陰極上H⁺放電；陰離子的放電能力是Cl^- >OH^－,所以是Cl^-在陽極上放電。總反應的離子方程式是2Cl^－＋2H₂O通電Cl₂↑＋H₂↑＋2OH^－；②對于甲池中來說，碳極為正極，由于是中性環境，所以發生的是吸氧腐蝕，在C棒上電極反應式是2H₂O＋O₂＋4e^－===4OH^－；②乙池中碳極是陽極，所以在C棒上發生的反應是氧化反應，反應式是2Cl^－-2e-= Cl₂↑；③若乙池轉移0.02 mol e^－后停止實驗根據反應方程式可知產生OH^－的物質的量為0.02 mol，由于V=0.2L，所以c(OH^－)=0.1mol/L;根據水的離子積常數可得c(H⁺)=10^-14÷10^-1=10^-13mol/L所以溶液混勻后的pH=13。
考點：考查原電池、電解池的反應原理及應用的知識。