Question

根據(jù)如圖所示裝置進(jìn)行不同操作，回答下列問題：
（1）若只接通K₁，石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為

 

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（2）若只接通K₂，鐵棒電極上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為

 

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（3）若只接通K₃，石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為

 

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（4）在以上三種操作中，鐵腐蝕的速率由大到小順序是

 

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A．（1）（2）（3）B．（2）（3）（1）
C．（3）（2）（1）D．（1）（3）（2）
（5）若在U型管中加入的溶液為事先經(jīng)過煮沸除氧的Na₂SO₄溶液，只接通K₂，當(dāng)電解一段時(shí)間看到白色Fe（OH）₂沉淀后，再斷開K₂然后只接通K₁，除了看到電極上有氣泡、溶液液面發(fā)生變化外，混合物中另一明顯現(xiàn)象為

 

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Answer 1

分析：（1）只接通K₁，該裝置是電解池，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，都生成氣體；
（2）只接通K₂，該裝置是電解池，陽極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）只接通K₃，是原電池反應(yīng)，鐵做負(fù)極，發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨做正極，氧氣得到電子生成氫氧根離子；
（4）鐵腐蝕的速度由大到小的順序是：作電解池陽極＞原電池負(fù)極＞不形成電池＞電解池陰極；
（5）斷開K₂然后只接通K₁，電解池中陽極是氫氧根離子放電生成氧氣，氧氣能氧化氫氧化亞鐵分析現(xiàn)象；

解答：解：（1）只接通K₁，該裝置是電解池，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，都生成氣體，石墨為陽極，電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）只接通K₂，該裝置是電解池，陽極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，石墨做陰極，鐵做陽極，電極反應(yīng)為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（3）只接通K₃，是原電池反應(yīng)，鐵做負(fù)極，發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨做正極，氧氣得到電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
故答案為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
（4）只接通K₂時(shí)，該裝置是電解池，鐵作陽極，腐蝕最快，只閉合K₃時(shí)，該裝置構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極發(fā)生吸氧腐蝕，腐蝕較快，只閉合K₁時(shí)，該裝置構(gòu)成電解池，鐵作陰極而被保護(hù)，所以鐵腐蝕的速度由大到小的順序是：只接通K₂＞只閉合K₃＞都斷開＞只閉合K₁；
故答案為：B；
（5）若在U型管中加入的溶液為事先經(jīng)過煮沸除氧的Na₂SO₄溶液，只接通K₂，當(dāng)電解一段時(shí)間看到白色Fe（OH）₂沉淀后，再斷開K₂然后只接通K₁，陽極是氫氧根離子放電生成氧氣，氧氣能氧化氫氧化亞鐵為灰綠色最后為紅褐色，除了看到電極上有氣泡，還看到白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；
故答案為：白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色．

點(diǎn)評：本題考查了原電池和電解池原理，難度中等，注意：如果電解池的陽極材料是活潑電極，則電解池工作時(shí)，陽極材料放電而不是電解質(zhì)溶液中的陰離子放電，為易錯(cuò)點(diǎn)．