Question

【題目】如圖所示2套實驗裝置，分別回答下列問題。

（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實驗。一段時間后，取玻璃筒內(nèi)的溶液滴入鐵氰化鉀溶液，可觀察到藍(lán)色沉淀，表明鐵被__________（填“氧化“或“還原”）；向插入碳棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞溶液，可觀察到碳棒附近的溶液變紅，該電極反應(yīng)為______________________。

（2）裝置2中甲燒杯盛放100 mL 0.2 mol／L的NaCl溶液，乙燒杯盛放100 mL 0.5mol／L的CuSO4溶液。反應(yīng)一段時間后，停止通電。向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到石墨電極附近首先變紅。

①電源的M端為__________極；甲燒杯中Cu電極的電極反應(yīng)為__________。

②乙燒杯中電解反應(yīng)的離子方程式為______________________________。

③取出乙溶液中Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64 g，甲燒杯中石墨電極產(chǎn)生的氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為__________mL。若想使乙燒杯中電解質(zhì)溶液復(fù)原，可以加入的物質(zhì)是：__________（填字母）。（Cu的原子量為64）

A. CuO B. Cu（OH）2 C. Cu2（OH）2CO3 D. CuCO3 E. CuSO4

Answer 1

【答案】氧化 O2+4e－+2H2O==4OH－ 正 Cu－2e－==Cu2+ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 224 AD

【解析】

（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實驗，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵釘附近的溶液有藍(lán)色沉淀，表明鐵被氧化，鐵為負(fù)極，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O═4OH-；

（2）①M端為正極，N端為負(fù)極，陰極反應(yīng)為Cu-2e-═Cu2+；

②電解的離子方程式為2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；

③根據(jù)電極反應(yīng)和電極上轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相等進(jìn)行計算。

（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實驗，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵釘附近的溶液有藍(lán)色沉淀，表明鐵被氧化，鐵為負(fù)極，碳為正極，觀察到碳棒附近的溶液變紅，說明在碳極上氧氣得電子生成OH-離子，反應(yīng)的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O═4OH-，故答案為：氧化，O2+4e-+2H2O═4OH-。

（2）①反應(yīng)一段時間后，停止通電．向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到石墨電極附近首先變紅，說明在石墨電極上生成OH-離子，電極反應(yīng)為：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，連接電源的負(fù)極，即M端為正極，N端為負(fù)極，陰極反應(yīng)為Cu-2e-═Cu2+，故答案為：正；Cu-2e-═Cu2+。

②乙燒杯電解硫酸銅溶液，石墨為陽極，電極反應(yīng)為4OH--4e-═O2↑+H2O，Cu為陰極，電極反應(yīng)為Cu2++2e-═Cu，電解的總反應(yīng)為2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，

故答案為：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；

③取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64g，則生成Cu的物質(zhì)的量為0.64g/64g/mol=0.01mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.01mol×2=0.02mol，根據(jù)甲燒杯產(chǎn)生氣體的電極反應(yīng)計算生成氣體的體積，

2H2O+2e-═2OH-+H2↑，

2mol 22.4L

0.02mol V

V=22.4L×0.02mol/2mol=0.224L，即224ml。

由電解總反應(yīng)方程式為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+4H2SO4，根據(jù)析出什么加入什么的原則，則應(yīng)往溶液中加入CuO或CuCO3，故AD正確。

故答案為：224，AD。