Question

10．Ⅰ．按圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并回答下列問題．
（1）鋅極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn²⁺．
（2）石墨棒C₁為陽極，電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，石墨棒C₂附近發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有氣體產(chǎn)生，溶液變紅色．
（3）當(dāng)C₂極析出224mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）時(shí)，鋅的質(zhì)量減少0.65g；此時(shí)裝置B中OH^-的物質(zhì)的量為0.02mol．
Ⅱ．（1）電工經(jīng)常說的一句口頭禪：“銅接鋁，瞎糊弄”，所以電工操作上規(guī)定不能把銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線連接在一起使用，說明原因：銅與鋁連接會(huì)構(gòu)成原電池，其中鋁為原電池的負(fù)極，銅為原電池的正極．構(gòu)成原電池后，鋁的腐蝕速度大大加快，電阻增大，放熱增多，時(shí)間長了，有可能引發(fā)火災(zāi)．
（2）請運(yùn)用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證Cu²⁺、Fe³⁺氧化性的強(qiáng)弱．請寫出電極反應(yīng)式，負(fù)極Cu-2e^-=Cu²⁺，正極Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，
（3）請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖，并標(biāo)出外電路電子流向．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）原電池中活潑金屬做負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
（2）石墨棒C₁與原電池的正極相連是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑；石墨棒C₂是陰極，氫離子放電生成氫氣，溶液呈堿性，附近酚酞變紅；（3）根據(jù)電子守恒定律來計(jì)算回答；
Ⅱ．（1）銅接鋁，鋁活潑，所以鋁是負(fù)極，銅是正極，構(gòu)成原電池加速鋁的腐蝕；
（2）銅作為原電池的負(fù)極，電解質(zhì)溶液中含有鐵離子的鹽溶液；
（3）銅和氯化鐵反應(yīng)中，電解池中失電子的是金屬銅，金屬Cu一定做負(fù)極，電解質(zhì)為氯化鐵，即；．

解答 解：Ⅰ：（1）原電池中活潑金屬鋅做負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即Zn-2e-=Zn²⁺，故答案為：負(fù)；Zn-2e-=Zn²⁺；
（2）石墨棒C₁與原電池的正極相連是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑；石墨棒C₂是陰極，氫離子放電生成氫氣，溶液呈堿性，附近酚酞變紅，故答案為：陽極；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；有氣體產(chǎn)生，溶液變紅色；
（3）C₂極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-→H₂↑，析出224mL（即0.01mol）氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)是0.02mol，所以鋅極轉(zhuǎn)移電子也為0.02mol，根據(jù)Zn-2e-=Zn²⁺，鋅極轉(zhuǎn)移電子為0.02mol時(shí)，會(huì)有0.01mol金屬鋅減少，即鋅的質(zhì)量減少0.65g，同時(shí)在B池中C₂，有0.02mol的氫離子放電，同時(shí)生成0.02molOH^-，故答案為：0.65；0.02；
Ⅱ：（1）銅接鋁，鋁活潑，所以鋁是負(fù)極，銅是正極，構(gòu)成原電池加速鋁的腐蝕，電阻增大，放熱增多，時(shí)間長了，有可能引發(fā)火災(zāi)，
故答案為：銅與鋁連接會(huì)構(gòu)成原電池，其中鋁為原電池的負(fù)極，銅為原電池的正極．構(gòu)成原電池后，鋁的腐蝕速度大大加快，電阻增大，放熱增多，時(shí)間長了，有可能引發(fā)火災(zāi)；
（2）銅作為原電池的負(fù)極，電解質(zhì)溶液中含有鐵離子的鹽溶液，所以負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Cu-2e^-=Cu²⁺，正極的電極反應(yīng)式為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，故答案為：Cu-2e^-=Cu²⁺；Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；
（3）銅和氯化鐵反應(yīng)中，電解池中失電子的是金屬銅，金屬Cu一定做負(fù)極，電解質(zhì)為氯化鐵，即；，可以驗(yàn)證Cu²⁺、Fe³⁺氧化性的強(qiáng)弱，故答案為：．

點(diǎn)評 本題是一道原電池和電解池串聯(lián)的題目，考查原電池和電解池的工作原理以及電子守恒原理，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，難度不大．