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，向插入碳棒的玻璃筒內滴入酚酞溶液，可觀察到碳棒附近的溶液變紅，該電極反應為_________________。

（2）裝置2中的石墨是極________（填“正”或“負”），該裝置發生的總反應的離子方程式為________________________。

（3）裝置3中甲燒杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙燒杯盛放100 mL 0.5 mol/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溶液，觀察到石墨電極附近首先變紅。

① 電源的M端為極____________（填“正”或“負”），甲燒杯中鐵電極的電極反應為__________。

② 乙燒杯中電解反應的化學方程式為___________________________。

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】（1）O2+4e－+2H2O=4OH－；

（2）正，Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋

（3）①正，Fe-2e－=Fe2＋②2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4③224

【解析】

試題分析：（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕，鐵作負極，發生失去電子的氧化反應；石墨電極作正極，O2在石墨電極上發生得到電子的還原反應，生成OH－，電極反應式為O2+ 4e－+ 2H2O = 4OH－；（2）裝置2中，Cu電極為負極，發生失去電子的氧化反應，生成Cu2＋；石墨電極為正極，Fe3＋在該電極上發生得到電子的還原反應，生成Fe2＋，總反應的離子方程式為Fe3＋ + Cu = 2Fe2＋ + Cu2＋；（3）①向甲燒杯中滴入幾滴酚酞溶液，觀察到石墨電極附近首先變紅，說明在石墨電極上，水電離出的H＋發生得到電子的還原反應，生成H2，使石墨電極負極c(OH-)＞c(H＋)，因此石墨電極為陰極，與石墨電極相連的N極為電源負極，故M極為電源的正極；甲燒杯中Fe作電解池的陽極，發生失去電子的氧化反應，電極反應式為Fe -2e－= Fe2＋；②乙燒杯中，石墨電極為電解池的陽極，水電離出的OH-發生失去電子的氧化反應，生成O2；Cu電極作電解池的陰極，在Cu電極上，Cu2＋發生得到電子的還原反應，生成Cu單質，因此總的電解反應式為2CuSO4+ 2H2O2Cu + O2↑ + 2H2SO4；③乙燒杯中生成Cu單質的電極反應為Cu2＋+2e－=Cu，由于生成Cu的質量為0.64g，則轉移電子的物質的量為；甲燒杯中產生氣體的電極反應式為2Cl－—2e－= Cl2；產生Cl2的物質的量為，在標準狀況下的體積為。