Question

【題目】如下圖所示，U形管內(nèi)盛有100mL的溶液，按要求回答下列問題：

（1）斷開K2，閉合K1，若所盛溶液為AgNO3溶液：則A為________極，B（石墨）極的電極反應(yīng)式為________________。若所盛溶液為海水：則B極的電極反應(yīng)式為______________________

（2）斷開K1，閉合K2，若所盛溶液為滴有酚酞的NaCl溶液，則：

①A電極附近可觀察到的現(xiàn)象是___________________________________，

檢驗(yàn)B電極上產(chǎn)生的物質(zhì)的方法_________________________________________，

該裝置中發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式是___________________________________。

②反應(yīng)一段時(shí)間后打開K2，若忽略溶液的體積變化和氣體的溶解，B極產(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為1.12L，將溶液充分混合，溶液的pH為_____。若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，需向U形管內(nèi)加入或通入一定量的______。

Answer 1

【答案】 負(fù) Ag++e-=Ag O2+4e-+2H2O=4OH- 有氣泡產(chǎn)生，溶液變紅 將濕潤的淀粉KI試紙（有色布條）放在B極支管處，若試紙變藍(lán)（布條褪色），則產(chǎn)生Cl2. 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 14 HCl

【解析】試題分析：本題考查原電池和電解池的工作原理，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述和電解的計(jì)算。

（1）斷開K2，閉合K1，為原電池。A極（Zn極）為負(fù)極，B極（石墨）為正極。若所盛溶液為AgNO3溶液，石墨極的電極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag。若所盛溶液為海水，石墨極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-。

（2）斷開K1，閉合K2，為電解池，B與外加電源正極相連，B為陽極，A與外加電源負(fù)極相連，A為陰極。

①若所盛溶液為滴有酚酞的NaCl溶液，A電極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，A極附近可觀察到的現(xiàn)象是：有氣泡產(chǎn)生，溶液變紅。B電極為惰性電極，B電極的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑，檢驗(yàn)Cl2的方法是：將濕潤的淀粉KI試紙（或有色布條）放在B極支管處，若試紙變藍(lán)（或布條褪色），則產(chǎn)生Cl2。裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。

②B極產(chǎn)生的氣體為Cl2，n（Cl2）=1.12L22.4L/mol=0.05mol，根據(jù)反應(yīng)生成n（OH-）=2n（Cl2）=20.05mol=0.1mol，c（OH-）=0.1mol0.1L=1mol/L，c（H+）=110-14mol/L，pH=14。根據(jù)原子守恒和“缺什么元素補(bǔ)什么元素”的原則，要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，需向U形管內(nèi)通入一定量的HCl氣體。