Question

（10分）如圖所示3套實驗裝置，分別回答下列問題。

（1）裝置1中的Cu是        極（填“正”或“負”），該裝置發生的總反應的離子方程式為                   。
（2）裝置2中甲燒杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙燒杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO₄溶液。反應一段時間后，停止通電。向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到右邊石墨電極附近首先變紅，左邊石墨電極附近無明顯現象。
① 電源的M端為      極
② 乙燒杯中電解反應的離子方程式                               。
（3）可用陽離子交換膜法電解飽和食鹽水制NaOH，其工作原理裝置3所示。
①請寫出A、B兩處物質的名稱：A___________________B____________________
②請寫出電解食鹽水的離子方程式__________________________________________

Answer 1

（1）負  2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺  + Cu²⁺
(2) ①正 
②2Cu²⁺ + 2H₂O 2Cu + O₂ ↑ + 4H⁺
(3) ① A: 飽和NaCl溶液；  B :稀NaOH溶液
② 2Cl^- + 2H₂O Cl₂ ↑+ H₂ ↑+ 2OH^-

試題分析：⑴裝置1為原電池，銅為負極，被氧化，石墨正極，其電池總反應為2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
⑵向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到右邊石墨電極附近首先變紅，說明甲中右邊電極反應生成OH^-，該極應為電解池的陰極，則M為電源的正極，N為電源的負極，由此可知甲為電解食鹽水裝置，而乙為電解硫酸銅溶液的裝置，其陽極生成氧氣，陰極生成銅，則電解的離子方程式為2Cu²⁺+2H₂O2Cu+O₂↑+4H⁺；
⑶根據電解池中陰離子移向陽極，陽離子移向陰極，圖示裝置中的交換膜是陽離子交換膜，A出口主要是飽和NaCl溶液，B出口主要是氫氧化鈉溶液，甲裝置是電解飽和食鹽水，電解氯化鈉溶液時生成氫氧化鈉和氫氣、氯氣，其電解反應的離子方程式為：2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-。