Question

如图所示2套实验装置，分别回答下列问题．

（1）装置1中的Cu是

 

极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为

 

．
（2）装置2中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO₄溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到右边石墨电极附近首先变红，左边石墨电极附近无明显现象．
①电源的M端为

 

极，甲烧杯右边石墨电极附近首先变红的原因是

 

．
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为

 

．
③若装置甲阴、阳两极各产生112mL气体（标准状况），则装置乙所得溶液的pH为

 

（忽略反应前后溶液的体积变化）．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）装置1为原电池，铜为负极，被氧化，石墨正极；
（2）向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到右边石墨电极附近首先变红，说明甲中右边电极生成OH^-，应为电解池的阴极，则M为电源的正极，N为电源的负极，甲为电解食盐水装置，乙为电解硫酸铜装置．

解答： 解：（1）装置1为原电池，铜为负极，被氧化，石墨正极，电池反应为2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案为：负；2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到右边石墨电极附近首先变红，说明甲中右边电极生成OH^-，应为电解池的阴极，则M为电源的正极，N为电源的负极，甲为电解食盐水装置，乙为电解硫酸铜装置，则
①由以上分析可知M为正极，阴极上分别发生H₂O?H⁺+OH^-、2H⁺+2e^-═H₂↑，c（OH^-）＞c（H⁺），溶液呈碱性，
故答案为：正；H₂O?H⁺+OH^-，H⁺+2e^-═H₂↑，c（OH^-）＞c（H⁺），溶液呈碱性；
②乙为电解硫酸铜溶液，阳极生成氧气，阴极生成铜，电解的方程式为2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺，故答案为：2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；
③若装置甲阴、阳两极各产生112mL气体（标准状况），则n（H₂）=

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，由2H⁺+2e^-═H₂↑可知转移0.01mol电子，由2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺可知，生成0.01molH⁺，则c（H⁺）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，pH=1，
故答案为：1．

点评：本题综合考查电化学知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意根据题给信息正确判断电源的正负极，为解答该题的关键，答题时注意体会电极方程式的书写，难度中等．