Question

【题目】某课外小组分别用如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 作电极的是（填字母序号）．
（2）N 极发生反应的电极反应式为 ． Ⅱ．用图 2 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．
（3）电解过程中，X 极区溶液的 pH（填“增大”“减小”或“不变”）．
（4）电解过程中，Y 极发生的电极反应之一为 Fe﹣6e﹣+8OH﹣═Fe4O2﹣+4H2O 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．
（5）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】
（1）A
（2）2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣
（3）增大
（4）0.28
（5）2FeO42﹣+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣
【解析】解：（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，

所以答案是：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﹣），

所以答案是：2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣；（3）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，所以答案是：增大；（4）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= + ，x=0.28，所以答案是：0.28；（5）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﹣，所以答案是：2FeO42﹣+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣．