Question

如下图所示，甲、乙两池的电极材料都是铁棒与炭棒，请回答下列问题：

（1）若两池中均盛有CuSO₄溶液，反应一段时间后，有红色物质析出的是甲池中的________棒，乙池中的________棒。

（2）若两池中均盛有饱和的NaCl溶液，

①写出甲池中铁极上的电极反应式：______________________________________________；

②写出甲池中炭极上的电极反应式：______________________________________________；

③写出乙池中总反应的离子方程式：______________________________________________；

④若乙池中通过0.02 mol电子后停止实验，测得池中溶液的体积是200 mL，则溶液混匀后的pH为__________。

Answer 1

（1）炭  铁

（2）①Fe-2e^-====Fe²⁺  ②2H₂O+O₂+4e^-====4OH^-  ③2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑  ④13

解析：观察甲、乙装置，甲无电源，为原电池，且Fe为负极，C棒为正极；乙有电源为电解池且Fe为阴极，C棒为阳极。当两池中盛有CuSO₄溶液时，在甲中，Cu²⁺应在正极得电子生成Cu，即炭棒上有红色物质Cu生成；在乙中，Cu²⁺应在阴极得电子生成Cu，即铁棒上有红色物质Cu生成。当两池中盛有NaCl溶液时，对甲相当于铁的吸氧腐蚀，故铁极（即负极）上的电极反应式：Fe-2e^-====Fe²⁺，炭极（正极）上的电极反应式：O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-;对乙相当于电解饱和食盐水，总反应式：2Cl^-+2H₂O2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，若通过0.02 mol电子（即有0.02 mol电子转移），则溶液中有0.02 mol OH^-，c(OH^-)==0.1 mol/L,其pH=13。