Question

如圖所示2套實(shí)驗(yàn)裝置，分別回答下列問題．

（1）裝置1中的Cu是

 

極（填“正”或“負(fù)”），該裝置發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）裝置2中甲燒杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液，乙燒杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO₄溶液．反應(yīng)一段時(shí)間后，停止通電．向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到右邊石墨電極附近首先變紅，左邊石墨電極附近無明顯現(xiàn)象．
①電源的M端為

 

極，甲燒杯右邊石墨電極附近首先變紅的原因是

 

．
②乙燒杯中電解反應(yīng)的離子方程式為

 

．
③若裝置甲陰、陽兩極各產(chǎn)生112mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則裝置乙所得溶液的pH為

 

（忽略反應(yīng)前后溶液的體積變化）．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）裝置1為原電池，銅為負(fù)極，被氧化，石墨正極；
（2）向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到右邊石墨電極附近首先變紅，說明甲中右邊電極生成OH^-，應(yīng)為電解池的陰極，則M為電源的正極，N為電源的負(fù)極，甲為電解食鹽水裝置，乙為電解硫酸銅裝置．

解答： 解：（1）裝置1為原電池，銅為負(fù)極，被氧化，石墨正極，電池反應(yīng)為2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案為：負(fù)；2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到右邊石墨電極附近首先變紅，說明甲中右邊電極生成OH^-，應(yīng)為電解池的陰極，則M為電源的正極，N為電源的負(fù)極，甲為電解食鹽水裝置，乙為電解硫酸銅裝置，則
①由以上分析可知M為正極，陰極上分別發(fā)生H₂O?H⁺+OH^-、2H⁺+2e^-═H₂↑，c（OH^-）＞c（H⁺），溶液呈堿性，
故答案為：正；H₂O?H⁺+OH^-，H⁺+2e^-═H₂↑，c（OH^-）＞c（H⁺），溶液呈堿性；
②乙為電解硫酸銅溶液，陽極生成氧氣，陰極生成銅，電解的方程式為2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺，故答案為：2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；
③若裝置甲陰、陽兩極各產(chǎn)生112mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則n（H₂）=

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，由2H⁺+2e^-═H₂↑可知轉(zhuǎn)移0.01mol電子，由2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺可知，生成0.01molH⁺，則c（H⁺）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，pH=1，
故答案為：1．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查電化學(xué)知識(shí)，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意根據(jù)題給信息正確判斷電源的正負(fù)極，為解答該題的關(guān)鍵，答題時(shí)注意體會(huì)電極方程式的書寫，難度中等．