Question

如圖所示，U形管內盛有100mL的溶液，按要求回答下列問題：

（1）打開K₂ ，合并K₁，若所盛溶液為CuSO₄溶液：則A為    極， A極的電極反應式為           。若所盛溶液為KCl溶液：則B極的電極反應式為       
（2）打開K₁，合并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                 ，Na⁺移向       極（填A、B）
②B電極上的電極反應式為              ，
總反應化學方程式是                   。
③反應一段時間后打開K₂,若忽略溶液的體積變化和氣體的溶解，B極產生氣體的體積（標準狀況）為11.2mL，將溶液充分混合，溶液的pH約為          。若要使電解質溶液恢復到原狀態(tài)，需向U形管內加入或通入一定量的            。[ pH=-lgc(H⁺) ]

Answer 1

（1）①負、Cu²⁺+2e^-=Cu；O₂+2H₂O+4e^-==4OH^-
（2）①該裝置是電解池，碳棒是陽極，鋅棒是陰極，電解時，鋅棒上氫離子放電生成氫氣，同時電極附近生成氫氧根離子導致溶液呈堿性，加入酚酞后溶液變紅；故答案為：產生無色氣泡，電極附近溶液變紅；②A；
②電解時，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時溶液中生成氫氧化鈉，所以電池反應式為2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
③12；HCl

試題分析：：（1）①該裝置是原電池，鋅作負極，碳作正極，正極上銅離子得電子生成銅發(fā)生氧化反應，電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu；所盛溶液為KCl溶液，為吸氧腐蝕，正極B極的電極反應式O₂+2H₂O+4e^-==4OH^-；
（2）打開K₁，合并K₂，若所盛溶液為滴有酚酞的NaCl溶液，①該裝置是電解池，碳棒是陽極，鋅棒是陰極，電解時，鋅棒上氫離子放電生成氫氣，同時電極附近生成氫氧根離子導致溶液呈堿性，加入酚酞的溶液變紅；溶液中的Na⁺向陰極移動，即向A電極移動；
②電解時，陽極B上氯離子放電生成氯氣：2Cl^—2e^-==Cl₂↑，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時溶液中生成氫氧化鈉，所以電池反應式為2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
③由②可知，B極產生（標準狀況）為11.2mLCl₂，生成0.001molNaOH。故c(OH^-)=0.01mol/L，c(H⁺)=K_w/c(OH^-)=10^-14/0.01mol/L=10^-12 mol/L，故pH=12。兩極逸出的氣體分別是H₂和Cl₂，故要使電解質溶液恢復到原狀態(tài)，需向U形管內通入一定量的HCl氣體。