Question

根据如图所提供的信息，在反应一段时间后：

（1）甲池中碳棒为

 

极，该电极反应式：

 

．
（2）甲池中总反应的离子方程式为

 

．
（3）乙池中总反应的离子方程式为

 

．
（4）将湿润的淀粉KI试纸放在乙池碳棒附近，发现试纸变蓝，但过一段时间后又发现蓝色褪去，这时因为过量的Cl₂将生成的I₂又氧化．若反应的Cl₂和I₂物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：

 

．
（5）若乙池的电源连接方向开始时就与上述的图示相反，则反应一段时间后，其溶液中可能出现的现象是

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）甲池构成原电池，Fe易失电子作负极、C作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应；
（2）该装置实质上是铁和铜离子发生置换反应；
（3）根据电子流向知，乙池中C是阳极、Fe是阴极，阴极上氢离子放电、阳极上氯离子放电；
（4）在水溶液里，氯气能将碘氧化生成盐酸和碘酸；
（5）若乙池的电源连接方向开始时就与上述的图示相反，阳极上铁失电子发生氧化反应、阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近有氢氧根离子生成，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁．

解答： 解：（1）甲池构成原电池，Fe易失电子作负极、C作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：正；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）该装置实质上是铁和铜离子发生置换反应，离子反应方程式为：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu，故答案为：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu；
（3）乙为电解池，由电子流向正极可知，C为阳极，Fe为阴极，电解反应为2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（4）乙池碳棒附近氯离子放电生成氯气，氯气氧化KI生成碘单质遇淀粉变蓝，离子反应为Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-，过量的Cl₂将生成的I₂又氧化，若反应的Cl₂和I₂物质的量之比为5：1，且生成两种酸，Cl元素的化合价降低，生成盐酸，I元素的化合价升高，由电子守恒可知，5×2×（1-0）=1×2×（x-0），解得x=+5，生成物为碘酸，该化学反应为5Cl₂+I₂+6H₂O═2HIO₃+10HCl，
故答案为：5Cl₂+I₂+6H₂O═2HIO₃+10HCl；
（5）若乙池的电源连接方向开始时就与上述的图示相反，则Fe为阳极，失去电子，阴极氢离子放电生成氢气，生成的亚铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，观察到产生白色絮状沉淀，故答案为：产生白色絮状沉淀．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，正确判断装置类型是解本题关键，再结合各个电极上发生的反应来分析解答，注意（5）中反应现象，为易错点．