Question

（12分）依据氧化还原反应：2Fe³⁺(aq)＋Fe(s)＝3Fe²⁺(aq)，设计原电池并完成如图所示实验。请回答下列问题：

⑴电极X的材料是            ；石墨电极为电池的           极。
⑵B装置中发生的电极反应方程式为                                    ；表面皿中溶质Na₂SO₄的作用是                                 。
⑶铜丝b与滤纸接触处的现象为                              ；此处电极反应方程式为：                              。

Answer 1

（1）铁  正   （2）Fe³⁺+e^－=Fe²⁺  增强溶液的导电性
（3）滤纸变为红色     2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-或2H⁺+2e^-=H₂↑

（1）根据反应式可知，铁离子得到电子，是氧化剂。铁失去电子，是还原剂。由于A中溶液是氯化亚铁，所以X电极是铁，石墨电极是正极。
（2）原电池中正极得到电子，所以B中正极反应式是Fe³⁺+e^－=Fe²⁺；硫酸钠是强电解质，所以其作用是增强溶液的导电性。
（3）铜丝b和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，生成氢气，电极反应式是2H⁺+2e^-=H₂↑；由于氢离子放电，破坏了阴极周围水的电离平衡，所以阴极周围溶液显碱性，则滤纸变为红色。