Question

【题目】用下图所示装置进行第二组实验。实验过程中，观察到与第一组实验不同的现象：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。 查阅资料得知，高铁酸根离子（FeO42—）在溶液中呈紫红色。

（1）电解过程中，X 极区溶液的 pH__（填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）电解过程中，Y 极发生的电极反应之一为 Fe﹣6e﹣+8OH﹣=FeO42—+4H2O 若在 X 极收集到672 mL 气体，在 Y 极收集到 168 mL 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。

（3）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________。

Answer 1

【答案】增大 0.28 2FeO42—+6e﹣+5H2O=Fe2O3+10OH﹣

【解析】

（1）根据电源的正负极判断电解池的阴阳极，进而分析电极反应，判断电极附近溶液的酸碱性；

（2）根据电解反应中，得失电子守恒列等式计算；

（3）根据总反应中元素化合价变化，分析正极反应式。

（1）电解过程中，X极连接电源负极，作阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，氢离子浓度较小，所以溶液的pH增大，故答案为：增大；

（2）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：=+ ，解得x=0.28，故答案为：0.28；

（3）根据总反应知，正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为 2FeO42—+6e﹣+5H2O=Fe2O3+10OH﹣，故答案为： 2FeO42—+6e﹣+5H2O=Fe2O3+10OH﹣。