题目内容

4．下面是常见的电化学装置图：

请回答以下问题：
（1）图1中铜板上铁铆钉处容易生锈，被腐蚀的金属是铁，原电池的负极上发生的电极反应是Fe-2e-═Fe2+
（2）图2中A是用CuCl2溶液和品红溶液的混合液润湿的滤纸，用石墨作电极，通电后发现乙周围滤纸褪色，a极为负 极，乙为阳极．（提示：氯气可使品红溶液褪色）
（3）图3中c、d是多孔石墨电极，断开K2，闭合K1一段时间，观察到两只玻璃管内都有气泡将电极包围，d极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑，OH-向c（填c或d）极移动．然后断开K1，闭合K2，观察到电流计A的指针有偏转．c极上的电极反应式为O2+H2O+4e-=4OH-，OH-向d（填c或d）极移动．

分析 （1）金属在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，在原电池的正极是氧气得电子的过程；
（2）用石墨作电极，通电后发现乙周围滤纸褪色，说明乙处生成氯气即为阳极，与之相连的b为正极，甲为阴极，与之相连的a为负极；
（3）断开K2闭合K1一段时间，形成电解池，d和电源的负极相连，是阴极，该极上氢离子得电子放出氢气，OH-向阳极移动；
断开K1，闭合K2时，形成氢氧燃料电池，电极d处为氢气是负极，电极c处为氧气是正极，该极上发生得电子的还原反应，OH-向负极移动．

解答 解：（1）铜板上铁铆钉处容易生锈，是因为金属铁、铜、潮湿的空气形成了原电池，其中活泼金属铁发生了吸氧腐蚀的结果，在该原电池的负极上是铁失电子的过程，反应为Fe-2e-═Fe2+，
故答案为：铁；Fe-2e-═Fe2+；
（2）用石墨作电极，通电后发现乙周围滤纸褪色，说明乙处生成氯气即为阳极，与之相连的b为正极，甲为阴极，与之相连的a为负极；故答案为：负；阳；
（3）断开K2闭合K1一段时间，形成电解池，d和电源的负极相连，是阴极，氢离子得电子放出氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，OH-向阳极c移动；
断开K1，闭合K2时，形成氢氧燃料电池，电极d处为氢气是负极，电极c处为氧气是正极，该极上发生得电子的还原反应，电极反应式为：O2+H2O+4e-=4OH-，OH-向负极d移动，故答案为：2H++2e-=H2↑；c；O2+H2O+4e-=4OH-；d．

点评 本题考查了原电池以及电解池原理，明确离子放电顺序是解本题关键，结合电极反应进行解答，难度中等．

练习册系列答案
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15．下列有关物质性质的比较顺序中，不正确的是（　　）
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（2）若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件再达平衡后判断：
①升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小（填“增大、减小或不变”）；
②充入氦气，平衡不移动（填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”）；
③充入CO2并重新平衡后，混合气体的密度增大（填“增大、减小或不变”）．
（3）该反应的逆反应速率随时间变化情况如图所示．
①从如图可知，在t1时改变了某种反应条件，使平衡发生移动，反应在t2时达到平衡，改变的条件可能是a（选填编号）．
a．升高温度             b．增大CO2的浓度
c．减小CO2的浓度       d．使用催化剂
②如果在t3时增加CO2的量，t4时反应又处于新平衡状态，请在图画出t3～t5时间段的v逆变化曲线．
③下列不能作为判断该反应达到平衡状态的依据是b（选填编号）．
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c．容器内气体质量不再变化       d．混合气体中碳元素的质量分数不再变化．
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