Question

某电化学装置如图所示(电极a、b均为碳棒)。

(1)烧杯中盛有饱和NaCl溶液，往烧杯中加几滴酚酞试液，通电发生反应。则电解总反应方程式为_____________。电极a上及附近溶液中的实验现象为_____________。

(2)若烧杯中盛有200mL 0.1mol/L CuSO₄溶液。通电反应一段时间，在两极收集到的气体体积相等，则此段时间e^－转移的物质的量为_________mol。

Answer

2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ 电极a上产生无色气泡，电极附近溶液变红 0.08

【解析】

(1)电解氯化钠溶液时阳极氯离子放电生成氯气，阴极氢离子放电生成氢气，电解总反应方程式为：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－；a极与电源负极相连为阴极，阴极氢离子放电生成氢气，会有气泡产生，同时破坏水的电离平衡，使水的电离平衡右移，氢氧根浓度变大，阴极附近显碱性，遇酚酞会变红；

(2)电解硫酸铜溶液，开始时阴极反应为Cu2++2e-=Cu，，当铜离子完全反应后发生2H++2e-=H2↑，阳极的反应一直为4OH--4e-=O2↑+2H2O，设最终收集的到氧气的物质的量为a，两极收集到的气体体积相等，则收集到的氢气的物质的量也为a，溶液中铜离子的物质的量为0.2L×0.1mol/L=0.02mol，根据电子守恒可知4a=2a+0.02mol×2，解得a=0.02mol，即生成的氧气为0.02mol，转移电子的物质的量为0.08mol。