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如图甲、乙是电化学实验装置。

(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液,则:

①甲中石墨棒上的电极反应式为 ;

②乙中总反应的离子方程式为 ;

③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方,发现试纸先变蓝后褪色,这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2 。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,且 生成两种酸,该反应的化学方程式为 。

(2)若甲乙两烧杯中均盛有足量CuSO4溶液,则:

①甲中铁棒上的电极反应式为 ;

②如果起始时乙中盛有200mLpH=5的CuSO4溶液(25℃),一段时间后溶液的pH变为1,若要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入的物质是 (写化学式),其质量为 g。

 

(1)①2H2O+O2+4e-===4OH-;

②2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,

③5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3;

(2)①Fe-2e-===Fe2+;

②CuO(或CuCO3) 0.8g或1.24g。

【解析】

试题分析::(1)①甲为原电池装置,石墨棒上氧气得电子发生还原反应,反应为2H2O+O2+4e-═4OH-;

②乙为电解装置,由电子流向可知石墨为阳极,阳极上氯离子放电,阴极上氢离子放电,则电解反应为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,

③Cl2氧化了生成的I2,Cl元素的化合价降低,生成盐酸,反应中Cl2和I2的物质的量之比为5:1,设元素的化合价为x,则5×2×1=1×2×x,解得x=+5,则生成碘酸,所以发生的化学反应为5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3;

(2)①甲为原电池装置,铁作负极,负极反应为Fe-2e-═Fe2+;

②由2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,要使溶液恢复原状态,可加入CuO(或CuCO3),一段时间后溶液的pH变为1,则c(H+)=0.1mol/L-10-5mol/L=0.1mol/L,n(H+)=0.2L×0.1mol/L=0.02mol,则由电解反应可知析出的Cu的物质的量为0.01mol,由Cu原子守恒可知,m(CuO)=0.01mol×80g/mol=0.8g,或m(CuCO3)=0.01mol×124g/mol=1.24g。

考点:有关原电池和电解池的反应原理,电解反应的计算。

 

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X2(g) + 3Y2(g) 2XY3(g) △H=-92.6 kJ·mol-1

实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:

容器

编号

起始时各物质物质的量/mol

达平衡时体系能量的变化

X2

Y2

XY3

1

3

0

放热 23.15 kJ

0.6

1.8

0.8

Q(Q>0)

下列叙述不正确的是

A.容器①、②中反应的平衡常数相等

B.容器②中反应达到平衡时放出的热量Q为23.15kJ

C.达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol·L-1

D.若容器①体积为0.20 L,则达平衡时放出的热量大于23.15 kJ

 

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