题目内容
【题目】某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究.
请回答:
I.用图1所示装置进行第一组实验.
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu做电极的是______(填字母序号).
A.铝 B.石墨 C.银 D.铂
(2)N极发生反应的电极反应式为_____________.
(3)实验过程中,SO42-______(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有______________.
II.用图2所示装置进行第二组实验.实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清.查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色.
(4)电解过程中,X极区溶液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为_____________和4OH-- 4e-= 2H2O + O2↑
(6)若在X极收集到672mL气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少______g.
(7)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2 该电池正极发生的反应的电极反应式为__________.
【答案】 A 2H++ 2e-= H2↑(或2H2O + 2e-= H2↑+ 2OH-) 从右向左 滤纸上有红褐色斑点产生(答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可给分) 增大 Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O 0.28 2FeO42- + 6e- + 5H2O = Fe2O3 + 10OH-
【解析】(1)在保证电极反应不变的情况下,仍然是锌作负极,则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属,铝是比锌活泼的金属,所以不能代替铜,故选A;
(2)N电极连接原电池负极,所以是电解池阴极,阴极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为:2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-),故答案为:2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-);
(3)原电池放电时,阴离子向负极移动,所以硫酸根从右向左移动,电解池中,阴极上氢离子得电子生成氢气,阳极上铁失电子生成亚铁离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,所以滤纸上有红褐色斑点产生,故答案为:从右向左;滤纸上有红褐色斑点产生;
(4)电解过程中,阴极上氢离子放电生成氢气,则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液,溶液呈碱性,溶液的pH增大,故答案为:增大;
(5)铁是活泼金属,电解池工作时,阳极上铁失电子发生氧化反应,氢氧根离子失电子发生氧化反应,所以发生的电极反应式为:Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O和4OH--4e-═2H2O+O2↑,故答案为:Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O;
(6)X电极上析出的是氢气,Y电极上析出的是氧气,且Y电极失电子进入溶液,设铁质量减少为xg,根据转移电子数相等得×2=
×4+
×6,解得:x=0.28,故答案为:0.28;
(7)正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应,反应方程式为2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-,故答案为:2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】下列实验中,对应的现象以及解释或结论都正确且两者具有因果关系的是
选项 | 实验 | 现象 | 解释或结论 |
A | 向足量的浓硝酸中加入铁片,一段时间后加入铜粉 | 有气体生成,溶液呈蓝绿色 | 浓硝酸将Fe氧化为 |
B | 分别向 | 均有白色沉淀产生 | 金属性: |
C | 表面变黑的银器浸泡到盛有食盐水的铝制容器中,银器与铝接触 | 银器变得光亮如新 | 构成原电池,铝做负极,硫化银得电子被还原成单质银 |
D | 向 | 白色沉淀逐渐变为浅蓝色 |
A.AB.BC.CD.D