Question

【題目】如圖所示3套實驗裝置，分別回答下列問題。

（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實驗，一段時間后，玻璃筒內的石墨電極上的電極反應式為_________。

（2）裝置2中的石墨是_______極，該電極反應式為___________。

（3）裝置3中甲燒杯盛放100mL0.2mol／L的NaCl溶液，乙燒杯盛放100mL0.5mol／L的CuSO4溶液。反應一段時間后，停止通電。向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到石墨電極附近首先變紅。

①電源的M端為________極；甲燒杯中鐵電極的電極反應為_________________。

②乙燒杯中電解的總方程式為_______________。

③停止電解，取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64 g，甲燒杯中產生的氣體標準狀況下體積為________mL。

Answer 1

【答案】 O2+2H2O+4e－ =4OH－ 正 Fe3++e-＝Fe2+ 正 Fe-2e-＝Fe2+ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 224ml

【解析】本題考查金屬的腐蝕和防護、以及電化學的計算，（1）裝置1為吸氧腐蝕，鐵釘為負極，石墨棒為正極，即正極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－；（2）裝置2為原電池，總反應方程式為Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋，Cu電極為負極，石墨電極為正極，正極反應式為Fe3＋＋e－=Fe2＋或2Fe3＋＋3e－=2Fe2＋；（3）①甲燒杯中石墨電極附近變紅，說明此電極上產生OH－，電極反應式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，甲燒杯中石墨電極為陰極，即M為正極，N為負極，鐵電極為陽極，電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋；②乙燒杯中Cu為陰極，電極反應式為Cu2＋＋2e－=Cu，石墨為陽極電極反應式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，乙燒杯中總電極反應式為2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；③建立關系式為H2～2e－～Cu，產生氫氣的體積為0.64×22.4/64L=0.224L，即為224mL。