Question

某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動．

（1）如圖1為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：

 

設(shè)計的原電池裝置．（用離子方程式表示）
（2）一段時間后，兩電極質(zhì)量相差12g（原來兩電極的質(zhì)量相等），導(dǎo)線中通過

 

mol電子．
（3）用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，溶液中的+3價鐵可以被氧化為更高的價態(tài)．如果+3價鐵被氧化為FeO₄^2-，試寫出該反應(yīng)的離子方程式

 

．
（4）如圖2其它條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型．
①一段時間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，現(xiàn)象是

 

，電極反應(yīng)為

 

；
②乙裝置中石墨（a）為

 

 極（填“正、負(fù)、陰、陽”）；
③乙裝置中與銅線相連石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)式為

 

，產(chǎn)物常用

 

檢驗(yàn)．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）圖1為原電池反應(yīng)，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生：Fe-2e^-=Fe²⁺，石墨為正極，發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）根據(jù)溶解的鐵、析出的銅與電子的關(guān)系計算；
（3）用吸管吸出鐵片附近溶液即Fe²⁺的溶液，加入氯水發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，甲裝置為鐵的吸氧腐蝕，乙為電解池裝置．

解答： 解：（1）圖1為原電池反應(yīng)，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生：Fe-2e^-=Fe^2-，石墨為正極，發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu，總反應(yīng)式為Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，故答案為：Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu；
（2）一段時間后，兩電極質(zhì)量相差12g，
則Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu   兩極質(zhì)量差△m    轉(zhuǎn)移電子
  56g         64g    56g+64g=120g       2mol
                     12g                 n
n=0.2mol，
故答案為：0.2；
（3）用吸管吸出鐵片附近溶液即Fe²⁺的溶液，加入氯水發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，如果+3價鐵被氧化為FeO₄^2-，
發(fā)生2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O═2FeO₄^2-+6Cl^-+16H⁺，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O═2FeO₄^2-+6Cl^-+16H⁺；
（4）若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，甲裝置為鐵的吸氧腐蝕，鐵為負(fù)極，銅為正極，正極發(fā)生 O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，呈堿性，滴加酚酞，溶液變紅，則乙裝置與銅相連的石墨為陽極，與鐵相連的石墨為陰極，乙為電解池裝置，陽極發(fā)生2Cl^--2e^-═Cl₂↑，生成的氯氣可用濕潤淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)，
故答案為：溶液變紅； O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；陰；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；濕潤淀粉碘化鉀試紙．

點(diǎn)評：本題綜合考查原電池和電解池知識，側(cè)重于電化學(xué)知識的綜合運(yùn)用的考查，題目難度中等，注意電極反應(yīng)方程式的書寫，為解答該題的關(guān)鍵．