Question

【題目】（15分）某實驗小組同學對電化學原理進行了一系列探究活動。

（1）右圖為某實驗小組依據氧化還原反應：（用離子方程式表示） 設計的原電池裝置，一段時間后，兩電極質量相差12g，導線中通過 mol電子。

（2）其它條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應式為 ，這是由于NH4Cl溶液顯 性，（填酸性、堿性或中性）用離子方程式表示溶液顯此性的原因 ，用吸管吸出鐵片附近溶液少許至于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發生反應的離子方程式 ，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續滴加過量新制飽和氯水，顏色褪去，同學們對此做了多種假設，某同學的假設是：溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態。”如果+3價鐵被氧化為FeO42-，試寫出該反應的離子方程式 。

（3）如圖其它條件不變，若將鹽橋換成彎銅導線與石墨相連成n型，如圖所示，一段時間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，現象是 ，電極反應為 ；乙裝置中石墨（1）為 極（填正、負、陰、陽），乙裝置中與銅線相連石墨電極上發生的反應式為 ，產物常用 檢驗，反應的離子方程式為 。

Answer 1

【答案】（1）Fe +Cu2+="==" Fe2+ + Cu （1分） 0.2mol。（1分）

（2）2H+ + 2e-="==" H2↑；酸（各1分） NH4++ H2ONH3·H2O + H+（1分）

2Fe2+ + Cl2="==" 2Fe3+ + 2Cl- （1分） 2Fe3++3Cl2+8H2O==2FeO42- +6Cl- （2分）

（3）溶液變紅（1分） O2+2H2O+4e—="==" 4OH—（2分） 陰（1分），2Cl——2e—===Cl2↑（1分），

濕潤淀粉碘化鉀試紙（1分）， Cl2 + 2I- ="=" 2Cl— +I2 （1分） 。

【解析】（1）圖1為原電池反應，Fe為負極，發生：Fe-2e-=Fe2-，石墨為正極，發生Cu2++2e-=Cu，總反應式為Fe+Cu2+═Fe2++Cu；一段時間后，兩電極質量相差12g，
則Fe+Cu2+═Fe2++Cu 兩極質量差△m 轉移電子
56g 64g 56g+64g=120g 2mol
12g n
n=0.2mol；

（2）其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，NH4Cl在溶液中水解顯酸性，酸性溶液中，正極上氫離子得電子，則石墨電極發生的電極反應為2H++2e-=H2↑；鐵離子被氯氣氧化為FeO42-，其反應的離子方程式為：2Fe3++3Cl2+8H2O=2FeO42-+6Cl-+16H+；

（3）若將鹽橋換成彎銅導線與石墨相連成n型，甲裝置為鐵的吸氧腐蝕，鐵為負極，銅為正極，正極發生 O2+2H2O+4e-═4OH-，呈堿性，滴加酚酞，溶液變紅，則乙裝置與銅相連的石墨為陽極，與鐵相連的石墨為陰極；乙裝置中與銅絲相連石墨(2)電極上發生氧化反應，電極反應式為2Cl－－2e－=Cl2↑，產物常用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，發生反應的離子方程式為Cl2＋2I－=2Cl－＋I2。