Question

【題目】如圖所示3套實(shí)驗(yàn)裝置，分別回答下列問題：

（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)．一段時(shí)間后，向插入碳棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞溶液，可觀察到碳棒附近的溶液變紅，該電極反應(yīng)為 ．
（2）裝置2中的石墨是極（填“正”或“負(fù)”），該裝置發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為 ．
（3）裝置3中甲燒杯盛放100mL 0.2molL﹣1的NaCl溶液，乙燒杯盛放100mL 0.5molL﹣1的CuSO4溶液．反應(yīng)一段時(shí)間后，停止通電．取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重 0.64g．
①電源的M端為極，甲燒杯中鐵電極的電極反應(yīng)為；
②乙燒杯中電解反應(yīng)的離子方程式為；
③甲、乙兩燒杯中生成的氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下共mL．

Answer 1

【答案】
（1）O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
（2）正；2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
（3）正；Fe﹣2e﹣═Fe2+；2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；224
【解析】解：（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵為負(fù)極，碳為正極，觀察到碳棒附近的溶液變紅，說明在碳極上氧氣得電子生成OH﹣離子，反應(yīng)的電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ ， 所以答案是：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣；（2）裝置2為原電池，負(fù)極為Cu，電極反應(yīng)為：Cu﹣2e﹣═Cu2+ ， 正極為石墨，電極反應(yīng)為2Fe+2e﹣═2Fe2+ ， 反應(yīng)的總方程式為2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ ， 所以答案是：正；2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；（3）①反應(yīng)一段時(shí)間后，停止通電．向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到石墨電極附近首先變紅，說明在石墨電極上生成OH﹣離子，電極反應(yīng)為：2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，連接電源的負(fù)極，即M端為正極，N端為負(fù)極，陽極反應(yīng)為Fe﹣2e﹣═Fe2+ ， 所以答案是：正；Fe﹣2e﹣═Fe2+；②乙燒杯電解硫酸銅溶液，石墨為陽極，電極反應(yīng)為4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+H2O，Cu為陰極電極反應(yīng)為Cu2++2e﹣═Cu，電解的總反應(yīng)為2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+ ，
所以答案是：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；③取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64g，則生成Cu的物質(zhì)的量為 =0.01mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.01mol×2=0.02mol，
根據(jù)甲燒杯產(chǎn)生氣體的電極反應(yīng)計(jì)算生成氣體的體積，

2H2O+	2e﹣	═	2OH﹣+	H2↑
2mol				22.4L
0.02mol				V

V= =0.224L，即224ml，所以答案是：224．