Question

【题目】如图所示3套实验装置，分别回答下列问题：

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验．一段时间后，向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为 ．
（2）装置2中的石墨是极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为 ．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2molL﹣1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5molL﹣1的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重 0.64g．
①电源的M端为极，甲烧杯中铁电极的电极反应为；
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为；
③甲、乙两烧杯中生成的气体标准状况下共mL．

Answer 1

【答案】
（1）O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
（2）正；2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
（3）正；Fe﹣2e﹣═Fe2+；2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；224
【解析】解：（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验，发生电化学腐蚀，铁为负极，碳为正极，观察到碳棒附近的溶液变红，说明在碳极上氧气得电子生成OH﹣离子，反应的电极反应式为O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ ， 所以答案是：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣；（2）装置2为原电池，负极为Cu，电极反应为：Cu﹣2e﹣═Cu2+ ， 正极为石墨，电极反应为2Fe+2e﹣═2Fe2+ ， 反应的总方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ ， 所以答案是：正；2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；（3）①反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红，说明在石墨电极上生成OH﹣离子，电极反应为：2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑，发生还原反应，为电解池的阴极，连接电源的负极，即M端为正极，N端为负极，阳极反应为Fe﹣2e﹣═Fe2+ ， 所以答案是：正；Fe﹣2e﹣═Fe2+；②乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阳极，电极反应为4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+H2O，Cu为阴极电极反应为Cu2++2e﹣═Cu，电解的总反应为2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+ ，
所以答案是：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；③取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，则生成Cu的物质的量为 =0.01mol，转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，
根据甲烧杯产生气体的电极反应计算生成气体的体积，

2H2O+	2e﹣	═	2OH﹣+	H2↑
2mol				22.4L
0.02mol				V

V= =0.224L，即224ml，所以答案是：224．