Question

某化學(xué)興趣小組對(duì)電化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。

Ⅰ.利用如圖所示裝置探究金屬的防護(hù)措施，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鋅電極不斷溶解，鐵電極表面有氣泡產(chǎn)生。

(1)寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式：________________________。

(2)某學(xué)生認(rèn)為，鐵電極可能參與反應(yīng)，并對(duì)產(chǎn)物做出假設(shè)：

假設(shè)1：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe^2＋；

假設(shè)2：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe^3＋；

假設(shè)3：____________________________________________________。

(3)為了探究假設(shè)1、2，他采取如下操作：

①取0.01 mol/L FeCl₃溶液2 mL于試管中，加入過(guò)量鐵粉；

②取操作①試管的上層清液加入2滴K₃溶液，生成藍(lán)色沉淀；

③取少量正極附近溶液加入2滴K₃溶液，未見(jiàn)藍(lán)色沉淀生成；

④取少量正極附近溶液加入2滴KSCN溶液，未見(jiàn)溶液變紅。

據(jù)②、③、④現(xiàn)象得出的結(jié)論是____________________________。

(4)該實(shí)驗(yàn)原理可應(yīng)用于防護(hù)鋼鐵腐蝕，請(qǐng)?jiān)倥e一例防護(hù)鋼鐵腐蝕的措施：________。

Ⅱ.利用如圖所示裝置做電解50 mL 0.5 mol/L的CuCl₂溶液實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)記錄：

A．陽(yáng)極上有黃綠色氣體產(chǎn)生，該氣體使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色(提示：Cl₂氧化性大于IO)；

B．電解一段時(shí)間以后，陰極表面除有銅吸附外，還出現(xiàn)了少量氣泡和淺藍(lán)色固體。

(1)分析實(shí)驗(yàn)記錄A中試紙顏色變化，用離子方程式解釋：

①_________________________________________________________；

②_________________________________________________________。

(2)分析實(shí)驗(yàn)記錄B中淺藍(lán)色固體可能是________(寫化學(xué)式)，試分析生成該物質(zhì)的原因：__________________________________。

Answer 1

解析�、�.(1)鋅比鐵活潑，鋅為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn－2e^－===Zn^2＋。(2)根據(jù)假設(shè)1、2進(jìn)行分析，得出假設(shè)3為鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe^2＋和Fe^3＋。(3)從②分析得出①的試管中含有Fe^2＋；③現(xiàn)象說(shuō)明不含F(xiàn)e^2＋；④現(xiàn)象說(shuō)明不含F(xiàn)e^3＋；故可得出的結(jié)論是正極附近溶液不含F(xiàn)e^2＋和Fe^3＋。(4)防護(hù)鋼鐵腐蝕的措施有油漆、電化學(xué)保護(hù)法等。Ⅱ.(1)陽(yáng)極上有氯氣產(chǎn)生，由于2I^－＋Cl₂===I₂＋2Cl^－，該氣體使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)；當(dāng)氯氣過(guò)量時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)5Cl₂＋I(xiàn)₂＋6H₂O===10Cl^－＋2IO＋12H^＋，顏色褪去。

答案�、�.(1)Zn－2e^－===Zn^2＋

(2)鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe^2＋和Fe^3＋

(3)正極附近溶液不含F(xiàn)e^2＋和Fe^3＋

(4)刷油漆(其他合理答案均可)

Ⅱ.(1)2I^－＋Cl₂===I₂＋2Cl^－　5Cl₂＋I(xiàn)₂＋6H₂O===10Cl^－＋2IO＋12H^＋

(2)Cu(OH)₂　電解一段時(shí)間后，Cu^2＋濃度下降，H^＋開(kāi)始放電，溶液pH增大，Cu^2＋轉(zhuǎn)化為Cu(OH)₂