如图所示,U形管内盛有100mL的溶液,按要求回答下列问题:
(1)打开K2 ,合并K1,若所盛溶液为CuSO4溶液:则A为 极, A极的电极反应式为 。若所盛溶液为KCl溶液:则B极的电极反应式为
(2)打开K1,合并K2,若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,则:
①A电极附近可观察到的现象是 ,Na+移向 极(填A、B)
②B电极上的电极反应式为 ,
总反应化学方程式是 。
③反应一段时间后打开K2,若忽略溶液的体积变化和气体的溶解,B极产生气体的体积(标准状况)为11.2mL,将溶液充分混合,溶液的pH约为 。若要使电解质溶液恢复到原状态,需向U形管内加入或通入一定量的 。[ pH=-lgc(H+) ]
(1)①负、Cu2++2e-=Cu;O2+2H2O+4e-==4OH-
(2)①该装置是电解池,碳棒是阳极,锌棒是阴极,电解时,锌棒上氢离子放电生成氢气,同时电极附近生成氢氧根离子导致溶液呈碱性,加入酚酞后溶液变红;故答案为:产生无色气泡,电极附近溶液变红;②A;
②电解时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时溶液中生成氢氧化钠,所以电池反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
③12;HCl
题目分析::(1)①该装置是原电池,锌作负极,碳作正极,正极上铜离子得电子生成铜发生氧化反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu;所盛溶液为KCl溶液,为吸氧腐蚀,正极B极的电极反应式O2+2H2O+4e-==4OH-;
(2)打开K1,合并K2,若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,①该装置是电解池,碳棒是阳极,锌棒是阴极,电解时,锌棒上氢离子放电生成氢气,同时电极附近生成氢氧根离子导致溶液呈碱性,加入酚酞的溶液变红;溶液中的Na+向阴极移动,即向A电极移动;
②电解时,阳极B上氯离子放电生成氯气:2Cl—2e-==Cl2↑,阴极上氢离子放电生成氢气,同时溶液中生成氢氧化钠,所以电池反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
③由②可知,B极产生(标准状况)为11.2mLCl2,生成0.001molNaOH。故c(OH-)=0.01mol/L,c(H+)=Kw/c(OH-)=10-14/0.01mol/L=10-12 mol/L,故pH=12。两极逸出的气体分别是H2和Cl2,故要使电解质溶液恢复到原状态,需向U形管内通入一定量的HCl气体。