Question

【題目】某化學興趣小組同學設計如圖裝置:

回答下列問題:

（1）乙中銅片為________極 (填“正”或“負”），其電極反應式為__________________

（2）若丙池盛放足量的CuSO4溶液：①在丙池鐵棒這極的現象是____________________。②在丙池中陽極的電極反應是_______________________________________。

（3）若丙池中盛放滴加少量酚酞的飽和NaCl溶液1L（假設溶液體積電解前后無變化）。

①丙池通電一段時間后，___極附近溶液呈紅色（填Fe或C），總反應的離子方程式：________。

②標準狀況下，當丙池中有0.1mol電子發生轉移時切斷電源，則理論上有____ L氯氣生成。

Answer 1

【答案】正 Cu2++2e-＝Cu 有紅色物質析出 4OH－-4e-=O2↑+2H2O Fe 2Cl－＋2H2O 2OH－＋H2↑＋Cl2↑ 1.12

【解析】

（1）該裝置為原電池，由于鐵的活潑性大于銅，甲中鐵片做負極，乙中銅片為正極，據此進行分析解答。

（2）根據電子流向可知，電源B為正極，電源 A 為負極，所以石墨為電解池的陽極，鐵做電解池的陰極，據此進行分析解答。

（3）鐵做陰極，石墨做陽極電解氯化鈉溶液，陽極極反應為2Cl--2e-=Cl2↑，陰極極反應為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，據此該反應總反應；根據電子轉移的量并據2Cl--2e-=Cl2↑反應計算出陽極產生氯氣的體積。

（1）該裝置為原電池，由于鐵的活潑性大于銅，甲中鐵片做負極，乙中銅片為正極，銅離子在此極得電子生成銅，極反應為Cu2++2e-＝Cu；

綜上所述，本題答案是：正，Cu2++2e-＝Cu；

（2）根據電子流向可知，電源B為正極，電源 A 為負極，所以石墨為電解池的陽極，鐵做電解池的陰極，

①銅離子在鐵電極上發生還原反應生成銅，現象為有紅色物質析出；

綜上所述，本題答案是：紅色物質析出；

②溶液中氫氧根離子在陽極失電子生成氧氣，電極反應是4OH－-4e-=O2↑+2H2O；

綜上所述，本題答案是：4OH－-4e-=O2↑+2H2O；

（3）①丙池中鐵棒一極為電解池的陰極，發生還原反應,極反應為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，鐵電極附近有氫氧根離子生成，溶液顯紅色；石墨電極做陽極，氯離子在此極失電子生成氯氣，極反應為：2Cl--2e-=Cl2↑；根據電子得失守恒，總反應的離子方程式：2Cl－＋2H2O 2OH－＋H2↑＋Cl2↑；

綜上所述，本題答案是：Fe，2Cl－＋2H2O 2OH－＋H2↑＋Cl2↑。

②根據陽極極反應為：2Cl--2e-=Cl2↑可知，當丙池中有0.1mol電子發生轉移時，生成氯氣0.05mol，標況下氯氣的體積為0.05mol×22.4=1.12L；

綜上所述，本題答案是：1.12。