Question

（13分）如图所示3套实验装置，分别回答下列问题：

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入K₃[Fe(CN)₆] 溶液（K₃[Fe(CN)₆] 溶液与Fe²⁺反应产生蓝色沉淀），即可观察到铁钉附近的溶液变蓝色沉淀，表明铁被          （填“氧化”或“还原”）；向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为                。

（2）装置2中的石墨是          极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为                  。

（3）装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO₄溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液，观察到石墨电极附近首先变红。

①电源的M端为      极，甲烧杯中铁电极的电极反应为                     。

②乙烧杯中电解反应的化学方程式为                。

③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为          mL 。

Answer

（13分）

（1）氧化 ； O2+ 4e— + 2H2O = 4OH— （2）正 ， 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+

（3）① 正 ， Fe —2e— = Fe2+ ② 2CuSO4+ 2H2O 2Cu + O2↑ + 2H2SO4 ③ 224

【解析】

试题分析：（1）装置1，由铁钉附近的溶液变蓝色沉淀，说明Fe元素由0价失电子生成Fe2＋，表明铁被氧化，由石墨棒附近的溶液变红可知，石墨棒作正极，电极反应式为O2+ 4e— + 2H2O = 4OH— 。

（2）由装置2两电极活泼性强弱得Cu一定是负极，石墨做正极，总反应的离子方程式，即该装置中自发的氧化还原反应是2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+。

（3）①由甲中石墨电极附近首先变红可知该极H＋放电，即该极为阴极，Fe为阳极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，由此可知，电源M端为正极；

②电源M端为正极，N端为负极，乙中Cu为阴极，石墨为阳极，发生反应的离子方程式为2CuSO4+ 2H2O 2Cu + O2↑ + 2H2SO4；

③由两池中的对应关系Cu～2e－～H2↑

64 g 1 mol

0.64 g 0.01 mol

甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为0.01×22.4×1000=224 mL H2。

考点：考查原电池、电解池的工作原理。