Question

【题目】如图所示的装置，电源为Zn－MnO2干电池，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向甲中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色。试回答下列问题：

(1)在电源中，B电极为________极(填“正极”或“负极”)；该极的电极反应是____________。

(2)甲装置中总的化学方程式是______________________________________________。

(3)丙装置在通电一段时间后，X电极上发生的电极反应式是________________________。

(4)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为___L。

(5)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是___________。

Answer 1

【答案】负极 Zn-2e-=Zn2+ 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 2Cl－－2e－=Cl2↑ 0.224 2H＋＋2e－=H2↑

【解析】

向甲中滴入酚酞溶液，在铁极附近显红色，说明该极上H＋放电，因此该电极是阴极，C电极是阳极，阳极与电源的正极相连，则A是电源的正极，B是电源的负极，乙中是精炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极，丙中X电极是阳极，Y是阴极，串联电路中转移的电子物质的量相等，据此解答；

向甲中滴入酚酞溶液，在铁极附近显红色，说明该极上H＋放电，因此该电极是阴极，C电极是阳极，阳极与电源的正极相连，则A是电源的正极，B是电源的负极，乙中是精炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极，丙中X电极是阳极，Y是阴极，串联电路中转移的电子物质的量相等，

（1）根据上述分析，B电极为负极，Zn为活泼金属，Zn为负极，该电池为锌锰干电池，其电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋；

（2）C电极为阳极，Fe为阴极，根据电解池的原理，甲装置电解饱和食盐水，其总化学反应方程式为2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；

（3）X电极为阳极，根据电解原理，X电极上的反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑；

（4）乙装置中精铜电极的电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，甲装置中铁电极的电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，串联电路，通过电子物质的量相同，即有Cu～2e－～H2↑，氢气的体积为=0.224L；

（5）根据电解原理，阴极上阳离子放电，按照放电的顺序，即阴极电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑。