题目内容
某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动．（1）图1为某实验小组依据氧化还原反应：（用离子方程式表示）
Fe+Cu2+═Fe2++Cu
Fe+Cu2+═Fe2++Cu
设计的原电池装置，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过0.2
0.2
mol电子．（2）其它条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为
2H++2e-═H2↑
2H++2e-═H2↑
，这是由于NH4Cl溶液显酸
酸
性，（填酸性、碱性或中性）用离子方程式表示溶液显此性的原因NH4++H2O?NH3?H2O+H+
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
，用吸管吸出铁片附近溶液少许至于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态．”如果+3价铁被氧化为FeO42-，试写出该反应的离子方程式2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-
．（3）如图2其它条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示，一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是
溶液变红
溶液变红
，电极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-
；乙装置中石墨（1）为阴
阴
极（填正、负、阴、阳），乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为2Cl--2e-═Cl2↑
2Cl--2e-═Cl2↑
，产物常用湿润淀粉碘化钾试纸
湿润淀粉碘化钾试纸
检验，反应的离子方程式为Cl2+2I-═2Cl-+I2
Cl2+2I-═2Cl-+I2
．分析：（1）图1为原电池反应，Fe为负极，发生：Fe-2e-=Fe2-，石墨为正极，发生Cu2++2e-=Cu；
（2）若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，溶液呈酸性，负极发生2H++2e-═H2↑，负极发生Fe-2e-=Fe2-，加入氯水发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；
（3）若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，甲装置为铁的吸氧腐蚀，乙为电解池装置．
（2）若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，溶液呈酸性，负极发生2H++2e-═H2↑，负极发生Fe-2e-=Fe2-，加入氯水发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；
（3）若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，甲装置为铁的吸氧腐蚀，乙为电解池装置．
解答：解：（1）图1为原电池反应，Fe为负极，发生：Fe-2e-=Fe2-，石墨为正极，发生Cu2++2e-=Cu，总反应式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu，一段时间后，两电极质量相差12g，
则Fe+Cu2+═Fe2++Cu 两极质量差△m 转移电子
56g 64g 56g+64g=120g 2mol
12g n
n=0.2mol，
故答案为：Fe+Cu2+═Fe2++Cu；0.2；
（2）若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，溶液呈酸性，发生：NH4++H2O?NH3?H2O+H+，负极发生2H++2e-═H2↑，负极发生Fe-2e-=Fe2-，加入氯水发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，如果+3价铁被氧化为FeO42-，发生2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-，
故答案为：2H++2e-═H2↑；酸；NH4++H2O?NH3?H2O+H+；2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-；
（3）若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，甲装置为铁的吸氧腐蚀，铁为负极，铜为正极，正极发生 O2+2H2O+4e-═4OH-，呈碱性，滴加酚酞，溶液变红，则乙装置铜为阳极，石墨为阴极，乙为电解池装置，阳极发生2Cl--2e-═Cl2↑，生成的氯气可用湿润淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝，发生Cl2+2I-═2Cl-+I2，
故答案为：溶液变红； O2+2H2O+4e-═4OH-；阴；2Cl--2e-═Cl2↑；湿润淀粉碘化钾试纸；Cl2+2I-═2Cl-+I2．
则Fe+Cu2+═Fe2++Cu 两极质量差△m 转移电子
56g 64g 56g+64g=120g 2mol
12g n
n=0.2mol，
故答案为：Fe+Cu2+═Fe2++Cu；0.2；
（2）若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，溶液呈酸性，发生：NH4++H2O?NH3?H2O+H+，负极发生2H++2e-═H2↑，负极发生Fe-2e-=Fe2-，加入氯水发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，如果+3价铁被氧化为FeO42-，发生2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-，
故答案为：2H++2e-═H2↑；酸；NH4++H2O?NH3?H2O+H+；2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-；
（3）若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，甲装置为铁的吸氧腐蚀，铁为负极，铜为正极，正极发生 O2+2H2O+4e-═4OH-，呈碱性，滴加酚酞，溶液变红，则乙装置铜为阳极，石墨为阴极，乙为电解池装置，阳极发生2Cl--2e-═Cl2↑，生成的氯气可用湿润淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝，发生Cl2+2I-═2Cl-+I2，
故答案为：溶液变红； O2+2H2O+4e-═4OH-；阴；2Cl--2e-═Cl2↑；湿润淀粉碘化钾试纸；Cl2+2I-═2Cl-+I2．
点评：本题综合考查原电池和电解池知识，侧重于电化学知识的综合运用的考查，题目难度中等，注意电极反应方程式的书写，为解答该题的关键．
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