题目内容
【题目】电解原理在化学工业中有广泛应用.右图表示一个电解池,装有电解液a;
X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则在X极附近观察到的实验现象是 ;Y电极上的电极反应式为 .若电解过程转移的电子为0.2mol,则X电极上产生的气体体积是 L(标准状况下).
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则X电极的材料是 ;Y电极的电极反应式为 .(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
【答案】(1)放出气体、溶液变红色;2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;2.24;
(2)精铜; Cu﹣2e﹣=Cu2+.
【解析】
试题分析:(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,X电极上氢离子放电,同时X电极附近有氢氧根离子生成,导致溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱液变红色;Y电极上氯离子放电生成氯气;
(2)电解精炼粗铜时,粗铜作阳极、纯铜作阴极,阴极上铜离子放电.
解:(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,X电极上氢离子放电生成氢气,所以转移的电子为0.2mol,则X电极上产生的气体体积是×22.4=2.24L,同时X电极附近有氢氧根离子生成,导致溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱液变红色,所以看到的现象是溶液变红色,Y电极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,
故答案为:放出气体、溶液变红色;2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;2.24;
(2)电解精炼粗铜时,粗铜作阳极、纯铜作阴极,所以X材料为精铜,阴极上铜离子放电,电极反应式为 Cu﹣2e﹣=Cu2+,故答案为:精铜; Cu﹣2e﹣=Cu2+.
【题目】某小组同学在实验室里对Fe3+与I﹣的反应进行探究,实现Fe3+与Fe2+相互转化.
(1)甲同学首先进行了如下实验:
编号 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 先向2mL0.1molL﹣1FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水 | ___________________ ___________________ |
Ⅱ | 先向2mL0.1molL﹣1FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1molL﹣1KI溶液 | 滴加KSCN溶液后,溶液变成血红色;滴加0.1molL﹣1KI溶液后,血红色无明显变化 |
实验Ⅰ中发生反应的离子方程式为 , .
(2)实验II的现象与预测不同,为探究可能的原因,甲同学又进行了如下实验,
操作及现象如下:
编号 | 操作 | 现象 |
Ⅲ | 向2mL0.1molL﹣1KI溶液中滴加1mL 0.1molL﹣1FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液 | 滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色;滴加KSCN溶液后,溶液变成血红色 |
根据实验Ⅲ,该同学认为Fe3+有可能与I﹣发生氧化还原反应.请结合实验现象说明得出该结论的理由: .
(3)乙同学认为,还需要进一步设计实验才可证明根据实验Ⅲ中现象得出的结论.
请补全下表中的实验方案:
编号 | 操作 | 预期现象及结论 |
Ⅳ | 向2mL0.1molL﹣1KI溶液中滴加1mL 0.1molL﹣1 FeCl3,溶液变黄色,取该溶液于两支试管中, 试管①中滴加 , 试管②中滴加 . | 预期现象① , ② . 结论 . |
(4)上述实验结果表明,Fe3+有可能与I﹣发生氧化还原反应.进一步查阅资料知,参加反应的Fe3+和I﹣物质的量相同.该小组同学结合上述实验结论,分析了实验Ⅲ中加入KSCN后溶液变血红色的原因,认为Fe3+与I﹣反应的离子方程式应写为: .