Question

（12分）依据氧化还原反应：2Fe³⁺(aq)＋Fe(s)＝3Fe²⁺(aq)，设计原电池并完成如图所示实验。请回答下列问题：

⑴电极X的材料是               ；石墨电极为电池的            极。

⑵B装置中发生的电极反应方程式为                                     ；表面皿中溶质Na₂SO₄的作用是                                  。

⑶铜丝b与滤纸接触处的现象为                               ；此处电极反应方程式为：                               。

Answer

（1）铁   正    （2）Fe3++e－=Fe2+   增强溶液的导电性

（3）滤纸变为红色     2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑

【解析】（1）根据反应式可知，铁离子得到电子，是氧化剂。铁失去电子，是还原剂。由于A中溶液是氯化亚铁，所以X电极是铁，石墨电极是正极。

（2）原电池中正极得到电子，所以B中正极反应式是Fe3++e－=Fe2+；硫酸钠是强电解质，所以其作用是增强溶液的导电性。

（3）铜丝b和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，生成氢气，电极反应式是2H++2e-=H2↑；由于氢离子放电，破坏了阴极周围水的电离平衡，所以阴极周围溶液显碱性，则滤纸变为红色。