Question

【題目】某實驗小組同學對電化學原理進行了一系列探究活動。

(1）如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,反應前，電極質量相等，一段時間后,兩電極質量相差 12 g，導線中通過__________mol 電子。

(2）其他條件不變，若將 CuCl2溶液換為 NH4Cl 溶液,石墨電極發生的電極反應為___________，這是由于 NH4Cl 溶液顯_______________(填“酸性”、“堿性” 或“中性”）。用吸管吸出鐵片附近的溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，然后滴加幾滴 KSCN 溶液,溶液變紅，繼續滴加過量新制飽和氯水,溶液顏色褪去,同學們對此做了多種假設，某同學的假設：“溶液中的+3 價鐵被氧化為更高價態。” 如果+3 價鐵被氧化為 FeO42-，寫出發生反應的離子方程式___________________。

(3）其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導線與石墨連成的形裝置如圖所示，一段時間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞溶液,現象是____________，電極反應為__________；乙裝置中石墨(Ⅰ）為__________(填“正”、 “ 負” 、 “ 陰”或“陽”）極。

Answer 1

【答案】(1）Fe+Cu2+=Fe2++Cu（2分）0.2（2分）；

(2）2H++2e-=H2↑（2分）酸性（2分）

2Fe3++3Cl2+8H2O=2FeO42+6Cl-+16H+（2分）；

(3）溶液變紅（2分）O2+2H2O+4e-=4OH-

【解析】

試題分析：：（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

則：n=0.2mol。

（2）若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，溶液呈酸性，發生：NH4++H2ONH3H2O+H+，負極發生2H++2e-═H2↑，負極發生反應：Fe-2e－=Fe2＋，加入氯水發生反應：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；如果+3價鐵被氧化為FeO42-，發生反應為：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，則乙裝置銅為陽極，石墨為陰極，乙為電解池裝置，陽極發生2Cl--2e-═Cl2↑。