Question

某興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）斷開(kāi)K₂、閉合K₁，U形管內(nèi)除電極上有氣泡外，還可觀察到的現(xiàn)象是     ；陽(yáng)極電極反應(yīng)式為                。當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.001mol電子時(shí)，右側(cè)注射器最多可以收集到氣體        mL（折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）。
（2）斷開(kāi)K₂、閉合K₁一段時(shí)間，待注射器中充有一定量的氣體后，斷開(kāi)K₁、閉合K₂，此時(shí)裝置內(nèi)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為               ；
（3）假設(shè)實(shí)驗(yàn)裝置不漏氣，當(dāng)（2）中注射器內(nèi)氣體全部參加反應(yīng)后，U形管內(nèi)的溶液理論上        （填“能”或“不能”）恢復(fù)原樣。

Answer 1

（1）有白色沉淀生成    2Cl^- - 2e^-=Cl₂↑    11.2    （2）H₂+Cl₂=2HCl   （3）能

試題分析：（1）若斷開(kāi)K₂、閉合K₁，該裝置為電解池。左邊的石墨電極為陽(yáng)極，右邊的石墨電極為陰極。在陽(yáng)極由于放電能力Cl^-＞OH^-,所以發(fā)生反應(yīng)：2Cl^—2e-=Cl₂↑。在陰極由于放電能力H⁺＞Mg²⁺，因此在陰極發(fā)生反應(yīng)：2H⁺+2e^-=H₂↑。H⁺不斷放電，破壞了附近的水的電離平衡，水繼續(xù)電離。最終使附近的水溶液顯堿性。這時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Mg²⁺ +2OH^-=Mg(OH)₂↓.因此在U形管內(nèi)除電極上有氣泡外，還可觀察到有白色沉淀生成。當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.001mol電子時(shí)，根據(jù)電子守恒可知右側(cè)注射器收集的H₂的物質(zhì)的量為0.0005mol.其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.0005mo×22.4L/mol=0.0112L=11.2ml．（2）若斷開(kāi)K₂、閉合K₁，發(fā)生的的電解池反應(yīng)，左邊收集的是Cl₂，右邊收集的是H₂。此時(shí)斷開(kāi)K₁、閉合K₂，裝置內(nèi)就實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。即發(fā)生了原電池反應(yīng)。實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為H₂+Cl₂=2HCl。（3）假設(shè)實(shí)驗(yàn)裝置不漏氣，當(dāng)（2）中注射器內(nèi)氣體全部參加反應(yīng)后，根據(jù)能量守恒定律，U形管內(nèi)的溶液理論上能恢復(fù)原樣。