Question

（12分）某实验小组的同学对电化学原理进行了一系列探究活动

（1）如图为某实验小组依据氧化还原反应：（用离子方程式表示）                       设计的原电池装置，反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差18g，则导线中通过     mol电子。

（2）用胶头滴管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，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                  ，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，红色褪去，假设之一是“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FeO₄^2-，试写出该反应的离子方程式                             。

（3）如图其它条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示，石墨（1）为     极（填“正”、“负”、“阴”或 “阳”）。在甲装置中滴加几滴酚酞试液，振荡均匀，一段时间后，在甲装置中观察到      电极（填“铁”或“铜”）附近溶液先变红，该电极的反应式为                  。

Answer

(12分)

（1）Fe+Cu2+==Fe2++Cu （2分）， 0.3（2分），

（2）2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-（2分）， 2Fe3++3Cl2+8H2O==2FeO42-+6Cl-+16H+ (2分)。

（3）阴（1分）， 铜（1分）， O2+4e-+2H2O==4 OH- (2分)

【解析】

试题分析：（1）根据该原电池的电解质溶液及电极，判断该原电池的反应原理是Fe与铜离子的置换反应，离子方程式是Fe+Cu2+==Fe2++Cu；在该电池中Fe作负极，失去2个电子生成亚铁离子进入溶液，而石墨极为正极，铜离子得到2个电子生成Cu单质析出，开始两电极的质量相等，负极质量减少56g，则正极质量增加64g，两极的质量差为56g+64g=120g，所以当两电极质量相差18g时，有18/120mol=0.15molFe失去电子，则转移电子的物质的量是0.3mol；

(2)铁片附近的溶液中含有亚铁离子，滴加氯水，则氯气与亚铁离子反应生成铁离子和氯离子，离子方程式是2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-；铁离子与KSCN溶液反应，溶液变红色；继续滴加过量新制饱和氯水，红色褪去，假设之一是“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-，则氯气被还原为氯离子，根据元素守恒，则该反应中有O元素参与，所以反应中还有谁参加，生成物中有氢离子生成，离子方程式是2Fe3++3Cl2+8H2O==2FeO42-+6Cl-+16H+；

（3）若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，则该装置为原电池和电解池的串联装置，甲池为原电池，乙池为电解池，Fe作负极，Cu为正极，则石墨极为电解池的阴极；甲为Fe的吸氧腐蚀反应，正极为氧气得到电子，与水结合生成氢氧根离子，Cu极附近溶液呈碱性，所以Cu极附近先变红色；该电极的反应式是O2+4e-+2H2O==4OH-。

考点：考查电化学反应原理的应用