Question

【題目】如圖所示，U形管內盛有150mL的溶液，按要求回答下列問題：

(1)打開K2，閉合K1，若所盛溶液為稀硫酸，則B極為___________極(填電極名稱)，該裝置的能量轉化形式為：__________，B極的電極反應式為：______________________。

(2)打開K1，閉合K2，若所盛溶液為NaCl溶液，一段時間后U形管內溶液的pH___________(填“變大”、“不變”或“變小”)，總反應的化學方程式是：______________________。若要使U形管內溶液恢復到起始狀態(tài)，應向U形管內的溶液加入(或通入)___________。

(3)如果要在鐵塊上鍍上銅，打開K1，閉合K2，電解液選用CuSO4溶液，則A電極的材料應換成是___ (填“鐵塊”或“純銅”)，反應一段時間后電解質溶液中Cu2+的濃度將會_____ (填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】正 化學能轉化為電能 2H++2e-=H2↑ 變大 2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+Cl2↑ 適量的氯化氫氣體 鐵塊 不變

【解析】

(1)根據所盛溶液為稀硫酸，打開K2，閉合K1，該裝置是原電池，化學能轉化為電能，較活潑的金屬作負極，負極上發(fā)生氧化反應，較不活潑的金屬或導電的非金屬作正極，正極上發(fā)生還原反應，據此分析；
(2)根據打開K1，閉合K2，該裝置是電解池，陽極上失去電子發(fā)生氧化反應，陰極上得到電子發(fā)生還原反應，如果要想使電解后的溶液恢復到原溶液，應遵循“析出什么加入什么”的思想加入物質；
(3)根據在鐵塊上鍍上銅，純銅作陽極，鐵塊作陰極，陽極上發(fā)生氧化反應，陰極上發(fā)生還原反應進行分析。

(1)打開K2，閉合K1，若所盛溶液為稀硫酸，該裝置是原電池，化學能轉化為電能，鋅（A極）作負極，碳（B極）作正極，正極上H+得到電子發(fā)生還原反應，電極反應式為：2H++2e-=H2↑；

因此，本題正確答案是：正；化學能轉化為電能；2H++2e-=H2↑；

(2) 打開K1，閉合K2，若所盛溶液為NaCl溶液，該裝置是電解池，碳作陽極，鋅作陰極，A電極上氫離子放電生成氫氣，同時溶液中生成氫氧化鈉，溶液顯堿性，所以一段時間后U形管內溶液的pH變大，B極上氯離子放電生成氯氣，總反應化學方程式是：2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+Cl2↑；根據“析出什么加入什么”的原則知，若要使電解質溶液恢復到原狀態(tài)，需向U形管內通入一定量的HCl；

因此，本題正確答案是：變大；2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+Cl2↑；適量的氯化氫氣體；
(3) 在鐵塊上鍍上銅，用純銅作陽極，鐵塊作陰極，陽極上發(fā)生氧化反應，陰極上發(fā)生還原反應，所以A電極的材料應換成是鐵塊，電極反應式是Cu2++2e-=Cu，陽極上Cu -2e-= Cu2+，所以反應一段時間后電解質溶液中Cu2+的濃度將不變，
因此，本題正確答案是：鐵塊；不變。