Question

Ⅰ．如圖1裝置，用離子交換膜法電解飽和食鹽水制燒堿．若X電極材料為金屬鈦網(wǎng)（表面有氧化物涂層），Y電極材料為碳鋼網(wǎng)．陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，而阻止陰離子和氣體通過(guò)．分別收集兩極產(chǎn)生的氣體并通入淀粉KI溶液中．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）能使淀粉KI溶液變藍(lán)的是    （填“a”或“b”）氣體；
（2）其陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為    ，陰極的電極反應(yīng)式為    ；
Ⅱ．如圖2所示，甲、乙是兩個(gè)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）若甲、乙兩燒杯中均盛有CuSO₄溶液．
①甲中鐵棒上的電極反應(yīng)式為    ；
②電解一段時(shí)間后，若要使乙裝置中溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可向溶液中加入    ；（填寫(xiě)物質(zhì)的化學(xué)式）．
（2）起初，若乙裝置中盛有含0.5mol NaCl和0.1mol CuSO₄的混合溶液．電解一段時(shí)間后，當(dāng)有0.4mole^-發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，陰極產(chǎn)生氣體    mol．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ．由陽(yáng)離子移動(dòng)方向可知Y為陰極，X為陽(yáng)極，則a為Cl₂，為電解池陽(yáng)極產(chǎn)物，b為H₂，為電解池陰極產(chǎn)物；
Ⅱ．（1）若甲、乙兩燒杯中均盛有CuSO₄溶液，甲為原電池，乙為電解池，由電子轉(zhuǎn)移的方向可知C棒為陽(yáng)極，鐵棒為陰極；
（2）根據(jù)離子的放電順序判斷電解反應(yīng)，然后進(jìn)行計(jì)算．
解答：解：Ⅰ．由陽(yáng)離子移動(dòng)方向可知Y為陰極，X為陽(yáng)極，則a為Cl₂，為電解池陽(yáng)極產(chǎn)物，b為H₂，為電解池陰極產(chǎn)物，
（1）能使淀粉KI溶液變藍(lán)的為氯氣，在a極上生成，故答案為：a；
（2）陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e=H₂↑（或2H₂O+2e=H₂↑+2OH^-），
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e=H₂↑（或2H₂O+2e=H₂↑+2OH^-）；
Ⅱ．（1）若甲、乙兩燒杯中均盛有CuSO₄溶液，甲為原電池，乙為電解池，由電子轉(zhuǎn)移的方向可知C棒為陽(yáng)極，鐵棒為陰極，
①甲中鐵棒為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-═Fe²⁺，故答案為：Fe-2e^-═Fe²⁺；
②乙為電解硫酸銅溶液，陽(yáng)極生成氧氣，陰極析出銅，則應(yīng)加入CuO，溶液可恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，
故答案為：CuO；
（2）陰極分別發(fā)生：Cu²⁺+2e^-=Cu，、2H⁺+2e=H₂↑，
當(dāng)有0.4mole^-發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，陰極首先析出0.1mol銅，需0.2mol電子，進(jìn)而生成0.1mol氫氣，
故答案為：0.1．
點(diǎn)評(píng)：本題綜合可查原電池和電解池的應(yīng)用，側(cè)重于電化學(xué)綜合應(yīng)用的能力，注意把握離子放電順序和電極方程式的書(shū)寫(xiě)，為解答該題的關(guān)鍵．