Question

如图所示2套实验装置，分别回答下列问题。

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，取玻璃筒内的溶液滴入铁氰化钾溶液，可观察到蓝色沉淀，表明铁被__________（填“氧化“或“还原”）；向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为______________________。

（2）装置2中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol／L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 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，观察到石墨电极附近首先变红。

①电源的M端为__________极；甲烧杯中Cu电极的电极反应为__________。

②乙烧杯中电解反应的离子方程式为______________________________。

③取出乙溶液中Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64 g，甲烧杯中石墨电极产生的气体标准状况下体积为__________mL。若想使乙烧杯中电解质溶液复原，可以加入的物质是：__________（填字母）。（Cu的原子量为64）

A. CuO    B. Cu（OH）₂    C. Cu₂（OH）₂CO₃    D. CuCO₃    E. CuSO₄

Answer

氧化 O2+4e－+2H2O==4OH－ 正 Cu－2e－==Cu2+ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 224 AD

【解析】

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验，发生电化学腐蚀，铁钉附近的溶液有蓝色沉淀，表明铁被氧化，铁为负极，电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-；

（2）①M端为正极，N端为负极，阴极反应为Cu-2e-═Cu2+；

②电解的离子方程式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；

③根据电极反应和电极上转移电子的数目相等进行计算。

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验，发生电化学腐蚀，铁钉附近的溶液有蓝色沉淀，表明铁被氧化，铁为负极，碳为正极，观察到碳棒附近的溶液变红，说明在碳极上氧气得电子生成OH-离子，反应的电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-，故答案为：氧化，O2+4e-+2H2O═4OH-。

（2）①反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红，说明在石墨电极上生成OH-离子，电极反应为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，发生还原反应，为电解池的阴极，连接电源的负极，即M端为正极，N端为负极，阴极反应为Cu-2e-═Cu2+，故答案为：正；Cu-2e-═Cu2+。

②乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阳极，电极反应为4OH--4e-═O2↑+H2O，Cu为阴极，电极反应为Cu2++2e-═Cu，电解的总反应为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，

故答案为：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；

③取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，则生成Cu的物质的量为0.64g/64g/mol=0.01mol，转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，根据甲烧杯产生气体的电极反应计算生成气体的体积，

2H2O+2e-═2OH-+H2↑，

2mol 22.4L

0.02mol V

V=22.4L×0.02mol/2mol=0.224L，即224ml。

由电解总反应方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+4H2SO4，根据析出什么加入什么的原则，则应往溶液中加入CuO或CuCO3，故AD正确。

故答案为：224，AD。