Question

【題目】如圖所示三套實(shí)驗裝置，分別回答下列問題．

（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗．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 0.2mol/L的NaCl溶液，乙燒杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液．反應(yīng)一段時間后，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．

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停止電解，取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64g，甲燒杯中產(chǎn)生的氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為______mL．

Answer 1

【答案】O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ 正 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ 正 Fe﹣2e﹣═Fe2+ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 224

【解析】

（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗，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-，

故答案為：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2 Fe3++2e-═2Fe2+，反應(yīng)的總方程式為2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，

故答案為：正；2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；

（3）①反應(yīng)一段時間后，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+，故答案為：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++2H2O2Cu+O2↑+4H+

故答案為：2Cu2++2H2O2Cu+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)計算生成氣體的體積，

2H2O+2e-═2OH-+H2↑，

2mol 22.4L

0.02mol V1

V1==0.224L，即224ml，

故答案為：224；