Question

【题目】某化学兴趣小组同学设计如图装置:

回答下列问题:

（1）乙中铜片为________极 (填“正”或“负”），其电极反应式为________。

（2）一段时间后，将甲和乙两池溶液混合，加入H2O2和一定量稀硫酸后，有Fe(OH)3沉淀出现，但没有Cu(OH)2沉淀出现，此时溶液中c(Fe3+)=2.6×10－18 mol·L－1，求溶液中Cu2+的最大物质的量浓度________。（写出计算步骤）（已知2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O，Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10－39，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10－20）。

（3）丙中电源的A极为________极(填“正”或“负”）。

（4）若丙池盛放足量的CuSO4溶液：

①在丙池铁棒这极的现象是________。

②在丙池中阳极的电极反应是________。

(5)若丙池中盛放滴加少量酚酞的足量的饱和NaCl溶液1L（假设溶液体积电解前后无变化）。

①丙池通电一段时间后，________极附近溶液呈红色（填Fe或C），总反应的离子方程式：________。

②25℃时，当丙池中有0.1mol电子发生转移时切断电源，则理论上标准状况下共有________ L气体生成。此时溶液的pH为________。

Answer 1

【答案】 正 Cu2++2e-＝Cu Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH—)，c(OH—)===1×10-7 Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH—) ，c(Cu2+)===2.2×10-6（mol·L—1） 负 有红色物质析出 4OH－-4e-=O2↑+2H2O Fe 2.24 13

【解析】试题分析：（1）装置甲乙构成原电池，铁片的活泼性大于铜片，铁片是负极、铜片是正极；（2）根据Ksp[Fe(OH)3]计算溶液中c(OH—)，再根据Ksp[Cu(OH)2]计算c(Cu2+)的最大值；（3）丙是电解池，根据电子流动方向分析A极的名称；（4）若丙池盛放足量的CuSO4溶液：①丙池铁棒是阴极，电极反应为 。②丙池中碳棒是阳极，电极反应是；(5)若丙池中盛放滴加少量酚酞的足量的饱和NaCl溶液1L，①丙池铁棒是阴极，电极反应为；丙池中碳棒是阳极，电极反应是；②25℃时，根据电极反应式，当丙池中有0.1mol电子发生转移时阴极生成0.05mol氢气、阳极生成0.05mol氯气，此时溶液中c(OH—)=0.1mol/L。

解析：（1）装置甲乙构成原电池，铁片的活泼性大于铜片，铁片是负极、铜片是正极；正极电极反应式为Cu2++2e-＝Cu；（2）Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH—)，c(OH—)===1×10-7 Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH—) ，c(Cu2+)===2.2×10-6（mol·L—1）；（3）丙是电解池，根据电子流动方向，A极是负极；（4）若丙池盛放足量的CuSO4溶液：①丙池铁棒是阴极，电极反应为 ，所以现象是有红色物质析出。②丙池中碳棒是阳极，电极反应是；(5)若丙池中盛放滴加少量酚酞的足量的饱和NaCl溶液1L，①在丙池铁棒是阴极，电极反应为 ；丙池中碳棒是阳极，电极反应是，丙池通电一段时间后，Fe极附近溶液呈红色，总反应的离子方程式；②25℃时，当丙池中有0.1mol电子发生转移时阴极生成0.05mol氢气、阳极生成0.05mol氯气，理论上标准状况下共有2.24L气体生成。此时溶液中c(OH—)=0.1mol/L，溶液的pH=13。