Question

【題目】某課外小組分別用下圖所示裝置對(duì)原電池和電解原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

請(qǐng)回答：

I．用圖1所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)。

（1）在保證電極反應(yīng)不變的情況下，不能替代Cu做電極的是_________（填字母序號(hào)）。

A．鋁

B．石墨

C．銀

D．鉑

（2）N極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為____________________。

（3）實(shí)驗(yàn)過程中，SO42-_________（填“從左向右”、“從右向左”或“不”）移動(dòng)；

濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有___________________。

II．用圖2所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，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(shí)驗(yàn)，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清。查閱資料發(fā)現(xiàn)，高鐵酸根（FeO42-）在溶液中呈紫紅色。

（4）電解過程中，X極區(qū)溶液的pH___________（填“增大” 、“減小”或“不變”）。電解過程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O 和_______________。

（5）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(shí)氣體體積），則Y電極（鐵電極）質(zhì)量減少________g。

Answer 1

【答案】A 2H++ 2e-= H2↑(2H2O + 2e-= H2↑+ 2OH-) 從右向左 濾紙上有紅褐色斑點(diǎn)產(chǎn)生 增大 4OH-- 4e-= 2H2O + O2↑ 0.28

【解析】

I（1）若用鋁代替銅，鋁的活潑性大于鋅，鋁作負(fù)極，石墨、銀、鉑代替銅，鋅依然作負(fù)極，不改變?cè)�電極反應(yīng)，答案選A；

（2）左面的裝置為原電池，鋅為負(fù)極，右面的裝置為電解池，N極與負(fù)極連接，N為陰極，電解反應(yīng)為2H++ 2e-= H2↑或(2H2O + 2e-= H2↑+ 2OH-)；

（3）SO42-移向負(fù)極，所以從右向左移動(dòng)；M極生成亞鐵離子，與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵被氧化為紅褐色的氫氧化鐵，所以濾紙上有紅褐色斑點(diǎn)產(chǎn)生；

II（4）X極為陰極，電極反應(yīng)為2H2O + 2e-= H2↑+ 2OH-，X極區(qū)溶液的pH增大；兩極均有氣體產(chǎn)生，所以Y極發(fā)生的電極反應(yīng)還有4OH-- 4e-= 2H2O + O2↑；

（5）X極收集到672 mL氫氣，轉(zhuǎn)移電子0.06mol；在Y極收集到168 mL氧氣，轉(zhuǎn)移電子0.03mol，根據(jù)電子守恒，發(fā)生Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子0.03mol，所以消耗鐵0.005mol，質(zhì)量減少0.005mol×56g/mol=0.28g。