Question

12．根據(jù)如圖所提供的信息，在反應(yīng)一段時(shí)間后：
（1）甲池中的現(xiàn)象為：鐵棒逐漸溶解，碳棒上有紅色物質(zhì)析出，藍(lán)色溶液逐漸變淺．
（2）乙池中總反應(yīng)的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（3）將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在乙池碳棒附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，其原因是：（用離子方程式表示）Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-；但過(guò)一段時(shí)間后又發(fā)現(xiàn)藍(lán)色褪去，這是因?yàn)檫^(guò)量的Cl₂將生成的I₂又氧化．若反應(yīng)的Cl₂和I₂物質(zhì)的量之比為5：1，且生成兩種酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：5Cl₂+I₂+6H₂O═2HIO₃+10HCl．
（4）若乙池的電源連接方向開始時(shí)就與上述的圖示相反，則反應(yīng)一段時(shí)間后，其溶液中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色絮狀沉淀．
（5）現(xiàn)有200mL食鹽水，用石墨電極電解．當(dāng)陰極產(chǎn)生氣體的體積為0.224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)停止電解，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2C1^--2e^-=C1₂↑，電解后，溶液在常溫下的pH約為13（忽略體積變化）．

Answer 1

分析 （1-4）由圖可知，甲為原電池，負(fù)極為Fe，電池反應(yīng)為Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，乙為電解池，由電子流向正極可知，C為陽(yáng)極，F(xiàn)e為陰極，電解反應(yīng)為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，以此來(lái)解答；
（5）電解食鹽水時(shí)，C1^-在陽(yáng)極失電子生成氯氣；陰極生成氫氣，根據(jù)氫氣的量求出氫氧化鈉的量，然后求出PH．

解答 解：（1）甲中發(fā)生Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，觀察到鐵棒逐漸溶解，碳棒上有紅色物質(zhì)析出，藍(lán)色溶液逐漸變淺，
故答案為：鐵棒逐漸溶解，碳棒上有紅色物質(zhì)析出，藍(lán)色溶液逐漸變淺；
（2）乙為電解池，由電子流向正極可知，C為陽(yáng)極，F(xiàn)e為陰極，電解反應(yīng)為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（3）乙池碳棒附近氯離子放電生成氯氣，氯氣氧化KI生成碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)，離子反應(yīng)為Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-，過(guò)量的Cl₂將生成的I₂又氧化．若反應(yīng)的Cl₂和I₂物質(zhì)的量之比為5：1，且生成兩種酸，Cl元素的化合價(jià)降低，生成鹽酸，I元素的化合價(jià)升高，由電子守恒可知，5×2×（1-0）=1×2×（x-0），解得x=+5，生成物為碘酸，該化學(xué)反應(yīng)為5Cl₂+I₂+6H₂O═2HIO₃+10HCl，
故答案為：Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-；5Cl₂+I₂+6H₂O═2HIO₃+10HCl；
（4）若乙池的電源連接方向開始時(shí)就與上述的圖示相反，則Fe為陽(yáng)極，失去電子，陰極氫離子放電生成氫氣，生成的亞鐵離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，觀察到產(chǎn)生白色絮狀沉淀，故答案為：產(chǎn)生白色絮狀沉淀；
（5）電解食鹽水時(shí)，C1^-在陽(yáng)極失電子生成氯氣，其電極反應(yīng)式為：2C1^--2e^-=C1₂↑；陰極生成氫氣，n（H₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol；已知2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，當(dāng)產(chǎn)生的H₂的體積為0.224L即0.01mol時(shí)，生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.02mol，所以溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L，所以氫離子的濃度為1×10^-13mol/L，pH=13，故答案為：2C1^--2e^-=C1₂↑；13．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解池，裝置的判斷是解答的關(guān)鍵，注意把握原電池和電解池的工作原理，明確離子的放電順序及發(fā)生的電極反應(yīng)即可解答，題目難度中等．