Question

【題目】用下圖所示裝置進(jìn)行第二組實驗。實驗過程中，觀察到與第一組實驗不同的現(xiàn)象：兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色；停止實驗，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清。 查閱資料得知，高鐵酸根離子（FeO42—）在溶液中呈紫紅色。

（1）電解過程中，X 極區(qū)溶液的 pH__（填“增大”“減小”或“不變”）。

（2）電解過程中，Y 極發(fā)生的電極反應(yīng)之一為 Fe﹣6e﹣+8OH﹣=FeO42—+4H2O 若在 X 極收集到672 mL 氣體，在 Y 極收集到 168 mL 氣體（均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時氣體體積），則 Y 電極（鐵電極）質(zhì)量減少__g。

（3）在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應(yīng)為 2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，該電池正極發(fā)生的反應(yīng)的電極反應(yīng)式為________。

Answer 1

【答案】增大 0.28 2FeO42—+6e﹣+5H2O=Fe2O3+10OH﹣

【解析】

（1）根據(jù)電源的正負(fù)極判斷電解池的陰陽極，進(jìn)而分析電極反應(yīng)，判斷電極附近溶液的酸堿性；

（2）根據(jù)電解反應(yīng)中，得失電子守恒列等式計算；

（3）根據(jù)總反應(yīng)中元素化合價變化，分析正極反應(yīng)式。

（1）電解過程中，X極連接電源負(fù)極，作陰極，陰極上氫離子放電生成氫氣，氫離子濃度較小，所以溶液的pH增大，故答案為：增大；

（2）X電極上析出的是氫氣，Y電極上析出的是氧氣，且Y電極失電子進(jìn)入溶液，設(shè)鐵質(zhì)量減少為xg，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等得：=+ ，解得x=0.28，故答案為：0.28；

（3）根據(jù)總反應(yīng)知，正極上高鐵酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為 2FeO42—+6e﹣+5H2O=Fe2O3+10OH﹣，故答案為： 2FeO42—+6e﹣+5H2O=Fe2O3+10OH﹣。