Question

如图所示2套实验装置，分别回答下列问题。

  

（1）装置1中的Cu是_________极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为___________。

（2）装置2中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO₄溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到右边石墨电极附近首先变红，左边石墨电极附近无明显现象。

① 电源的M端为_________极，甲烧杯右边石墨电极附近首先变红的原因是___________________。

② 乙烧杯中电解反应的离子方程式为____________。

③ 若装置甲阴、阳两极各产生112mL气体（标准状况），则装置乙所得溶液的pH为______（忽略反应前后溶液的体积变化）。

Answer

负 2Fe3++ Cu=2Fe2++Cu2+ 正 H2OH++OH－，H++2e－=H2↑，c(OH－)>c(H+)，溶液呈碱性 2Cu2++ 2H2O2Cu + O2↑ + 4H+ 1

【解析】

(2)向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到右边石墨电极附近首先变红，说明甲中右边电极生成OH-，应为电解池的阴极，则M为电源的正极，N为电源的负极，甲为电解食盐水装置，乙为电解硫酸铜装置。

(1)装置1为原电池，铜为负极，被氧化，石墨为正极，电池反应为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；

(2)①由分析可知M为正极，阴极上分别发生H2OH++OH-、2H++2e-═H2↑，c(OH-)＞c(H+)，溶液呈碱性；

②乙为电解硫酸铜溶液，阳极生成氧气，阴极生成铜，电解的方程式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；

③甲装置中电解氯化钠溶液，阳极生成氯气，阴极生成氢气，若装置甲阴、阳两极各产生112mL气体(标准状况)，则n(H2)==0.005mol，由2H++2e-═H2↑可知转移0.01mol电子，由2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+可知，生成0.01molH+，则c(H+)==0.1mol/L，pH=1。