Question

如图甲、乙是电化学实验装置。

（1）若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液，则：

①甲中石墨棒上的电极反应式为        ；

②乙中总反应的离子方程式为         ；

③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl₂氧化了生成的I₂ 。若反应中Cl₂和I₂的物质的量之比为5∶1，且 生成两种酸，该反应的化学方程式为         。

（2）若甲乙两烧杯中均盛有足量CuSO₄溶液，则：

①甲中铁棒上的电极反应式为        ；

②如果起始时乙中盛有200mLpH=5的CuSO₄溶液(25℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入的物质是     (写化学式)，其质量为          g。    

Answer

（1）①2H2O+O2+4e-===4OH-；

②2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，

③5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3；

（2）①Fe-2e-===Fe2+；

②CuO(或CuCO3) 0.8g或1.24g。

【解析】

试题分析：：（1）①甲为原电池装置，石墨棒上氧气得电子发生还原反应，反应为2H2O+O2+4e-═4OH-；

②乙为电解装置，由电子流向可知石墨为阳极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，则电解反应为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，

③Cl2氧化了生成的I2，Cl元素的化合价降低，生成盐酸，反应中Cl2和I2的物质的量之比为5：1，设元素的化合价为x，则5×2×1=1×2×x，解得x=+5，则生成碘酸，所以发生的化学反应为5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3；

（2）①甲为原电池装置，铁作负极，负极反应为Fe-2e-═Fe2+；

②由2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，要使溶液恢复原状态，可加入CuO(或CuCO3)，一段时间后溶液的pH变为1，则c(H+)=0.1mol/L-10-5mol/L=0.1mol/L，n(H+)=0.2L×0.1mol/L=0.02mol，则由电解反应可知析出的Cu的物质的量为0.01mol，由Cu原子守恒可知，m(CuO)=0.01mol×80g/mol=0.8g，或m(CuCO3)=0.01mol×124g/mol=1.24g。

考点：有关原电池和电解池的反应原理，电解反应的计算。