Question

把铁片和铜片放在盛有食盐水和酚酞溶液的表面皿中，如图所示，可观察到什么现象？解释原因。

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Answer 1

Fe、Cu用导线连接后浸入食盐水(电解质溶液)后，必构成原电池，并发生原电池反应，作为负极的Fe，失去电子被氧化，Fe-2e^-Fe²⁺。由于NaCl为中性溶液，溶液中c(H⁺)、c(OH^-)很小，所以在正极(Cu片)上获得电子被还原的不可能是Na⁺、H⁺，而是溶解在溶液中的O₂，2H₂O+O₂+4e^-4OH^-，从而使Cu片附近c(H⁺)＞c(OH^-)而呈碱性，故将看到铜片附近的无色溶液将慢慢变红(酚酞在碱性溶液中呈红色)。若该装置长期放置，附着离子的无规则运动，及c(Fe²⁺)、c(OH^-)浓度的增大，溶液中将有Fe(OH)₂生成，Fe²⁺+2OH^-Fe(OH)₂，随着Fe(OH)₂在空气中被氧化及c(Fe²⁺)、c(OH^-)浓度的增大，溶液中将有Fe(OH)₂生成，4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O4Fe(OH)₃而析出红褐色的固体沉淀物。