Question

对下图中两极加以必要的联接并填空：

（1）在A图中，请加以必要联接，使铜片上冒H₂气泡。________

Fe片的电极反应式：________________，溶液中SO₄^2-向____（填“铁”或“铜”）片迁移。

（2）在B图中，请加以必要联接，使b极析出Cl₂。总反应方程式：___________________。

（3）若将A、B串联（a接Cu，b接Fe），则a极析出的物质是____________。若导线中有0.2mol的电子通过， 则Fe片质量减少________， 同时a电极产生的气体在标准状况下的体积为__________ 。

Answer

Fe-2e-=Fe2+ 铁 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ Cl2 5.6g 2.24L

【解析】考查原电池的工作原理和电解原理，（1）使铜片上产生氢气，此装置可以是原电池，也可能是电解池，如果是原电池，该装置是，因为铁比铜活泼，且铁与硫酸反应，铜不与硫酸反应，因此铁作负极，铜作正极，负极电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，正极电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，根据原电池的工作原理，阴离子向负极移动，即SO42－向铁极移动；如果是电解池，因为铜棒上产生氢气，因此铜棒作阴极，铁棒作阳极，因此装置图是，根据电解原理，铁是活动性金属，先放电，阳极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，阴离子向阳极移动，即移向铁极；（2）B装置是电解饱和食盐水，属于电解装置，应为b极上产生氯气，因此b极作阳极，a极作阴极，因此电解装置图为，电解饱和食盐水，总反应方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；（3）若将A、B串联，A为原电池，B为电解池，铜接a，a为阳极，则b为阴极，阳极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，析出的物质是Cl2；铁片上电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，转移0.2mol电子，消耗铁的物质的量为0.1mol，即质量减少0.1×56g=5.6g，a极上产生氯气的体积为0.1×22.4L=2.24L。

点睛：本题难点是问题（2），应了解电解的原理，与电源正极相连的电极为阳极，与电源负极相连的电极为阴极，然后判断电极材料，阴极上是阳离子放电，放电顺序是一般是金属活动顺序表的逆过程，阳极上如果是惰性材料作电极，放电顺序是S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根，如果是活动性金属作电极，放电顺序是活动性金属> S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根，然后根据原理进行分析。