Question

【題目】對下圖中兩極加以必要的聯接并填空：

（1）在A圖中，請加以必要聯接，使銅片上冒H2氣泡。________

Fe片的電極反應式：________________，溶液中SO42-向____（填“鐵”或“銅”）片遷移。

（2）在B圖中，請加以必要聯接，使b極析出Cl2�？偡磻�方程式：___________________。

（3）若將A、B串聯（a接Cu，b接Fe），則a極析出的物質是____________。若導線中有0.2mol的電子通過， 則Fe片質量減少________， 同時a電極產生的氣體在標準狀況下的體積為__________ 。

Answer 1

【答案】 Fe-2e-=Fe2+ 鐵 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ Cl2 5.6g 2.24L

【解析】考查原電池的工作原理和電解原理，（1）使銅片上產生氫氣，此裝置可以是原電池，也可能是電解池，如果是原電池，該裝置是，因為鐵比銅活潑，且鐵與硫酸反應，銅不與硫酸反應，因此鐵作負極，銅作正極，負極電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，正極電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，根據原電池的工作原理，陰離子向負極移動，即SO42－向鐵極移動；如果是電解池，因為銅棒上產生氫氣，因此銅棒作陰極，鐵棒作陽極，因此裝置圖是，根據電解原理，鐵是活動性金屬，先放電，陽極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，陰離子向陽極移動，即移向鐵極；（2）B裝置是電解飽和食鹽水，屬于電解裝置，應為b極上產生氯氣，因此b極作陽極，a極作陰極，因此電解裝置圖為，電解飽和食鹽水，總反應方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；（3）若將A、B串聯，A為原電池，B為電解池，銅接a，a為陽極，則b為陰極，陽極反應式為2Cl－－2e－=Cl2↑，析出的物質是Cl2；鐵片上電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，轉移0.2mol電子，消耗鐵的物質的量為0.1mol，即質量減少0.1×56g=5.6g，a極上產生氯氣的體積為0.1×22.4L=2.24L。