Question

某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。

请回答：

Ⅰ．用图1所示装置进行第一组实验（K闭合）。   

（1）Zn极为________极；实验过程中，SO₄^2－____________（填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动。   

（2）反应初期，y极的电极反应现象为________________；检验y极反应产物的方法是________________。 

（3）Cu极的电极反应式为____________。   

（4）Ⅱ．用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO₄^2－）在溶液中呈紫红色。电解过程中，X极的电极反应式为__________。 

（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe－6e^－+8OH^－=FeO₄^2－+4H₂O和4OH^－－4e^－=2H₂O+O₂↑，若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少________ g。  

（6）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K₂FeO₄+3Zn=Fe₂O₃+ZnO+2K₂ZnO₂该电池正极发生反应的电极反应式为________。

Answer

负 从右向左 有黄绿色气体产生 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近y极出气口，若试纸变蓝，则证明有氯气产生 (或) 0.28

【解析】

(1)图1中，左图中锌活泼性大于铜，所以锌为负极，原电池的外电路中电流由正极流向负极，硫酸根离子的移动方向与电流方向相反；

(2)铜为原电池的正极，则y极为电解池的阳极，阳极氯离子失去电子生成黄绿色的氯气；检验氯气用湿润的淀粉碘化钾试纸；

(3)铜为原电池的正极，阳离子得电子，发生还原反应；

(4)x电极连接的是电源的负极，则x为电解池的阴极，电解过程中x极水电离的氢离子得到电子生成氢气；

(5)根据阴阳极上转移电子数相等计算铁反应的质量；

(6)在碱性锌电池中，正极上得电子发生还原反应，据此并结合电池总反应写出该电池正极发生反应的电极反应式;

(1)根据图中装置可知，锌为该原电池的负极，铜为正极；电流在外电路中从铜流向锌，则电解质溶液中硫酸根离子由右向左移动，

故答案为：负；从右向左；

(2)根据图示可知，铜为原电池的正极，与电源正极相连的电极为阳极，所以y极为阳极，氯离子在y极失去电子生成氯气，会观察到有黄绿色气体生成；检验氯气的方法为：将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近y极出气口处，若试纸变蓝，则证明有氯气生成;

故答案为：有黄绿色气体生成；将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近y极出气口处，若试纸变蓝，则证明有氯气生成；

(3)铜电极上铜离子得到电子发生还原反应，电极反应式为：Cu2++2e−=Cu，

故答案为：Cu2++2e−=Cu；

(4)根据图示可知，X为电解池的阴极，发生的电极反应为：（或），

故答案为：（或）；

(5)X电极上析出的是氢气，Y电极上析出的是氧气，且Y电极失电子进入溶液，设铁质量减少为xg，根据转移电子数相等得

解得：x=0.28，

故答案为：0.28；

(6)正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，反应方程式为：

故答案为：；