Question

【題目】某課外興趣小組用右圖裝置進行實驗，試回答：

（1）若開始時開關K與a連接，則A電極反應式為________。

（2）若開始時開關K與b連接，這種方法經常用于金屬的防護，這種防護措施叫做________，則A電極反應式為________;B電極反應式為________。

（3）開關K與b連接，將飽和食鹽水換成CuSO4溶液，則A電極反應式為________，該反應的離子方程式為________ ，若將電解質溶液恢復至原狀，應補充________ 。

Answer 1

【答案】O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－外加電流的陰極保護法2Cl－ -2e－ =Cl2↑2H++2e－=H2↑4OH－- 4e－ = O2 ↑+2H2O2Cu2+ + 2H2O 2Cu+O2↑+ 4H+CuO（或CuCO3）

【解析】

（1）若開始時開關K與a連接，則該裝置是原電池，A為正極，B為負極，鐵發生類似吸氧腐蝕的原電池反應，A極電極反應為O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－；

（2）若開始時開關K與b連接，則該裝置是電解池，A與電源正極相連，為電解池陽極，B為陰極，這種方法經常用于金屬的防護，這種防護措施叫做外加電流的陰極保護法，此時A極（陽極）上溶液中的陰離子放電，電極反應為2Cl－ -2e－ =Cl2↑，B電極（陰極）溶液中氫離子放電，反應式為2H++2e－=H2↑；

（3）開關K與b連接，則該裝置是電解池，A與電源正極相連，為電解池陽極，B為陰極，將飽和食鹽水換成CuSO4溶液，此時A極（陽極）上溶液中的氫氧根離子放電，電極反應為4OH－- 4e－ = O2 ↑+2H2O，B電極（陰極）溶液中銅離子放電，反應式為2Cu2+ +4e－=2Cu，所以總反應為2Cu2+ + 2H2O 2Cu+O2↑+ 4H+；因為電解質中實際失去的是銅和氧兩種元素，若將電解質溶液恢復至原狀，應補充CuO（或CuCO3與氫離子反應可將多余的元素轉化為二氧化碳逸出）。