Question

某课外活动小组的同学在学习了电化学相关知识后，用如图装置进行实验，请回答下列问题：

(1)实验一：将开关K与a连接，则乙为_____极，电极反应式为______。

(2)实验一结束后，该研究小组的同学决定在乙电极表面上镀下列金属中的一种以防止铁被腐蚀，正确的选择是____(填字母编号)。

A．Cu　      　B．Zn　　     C．Sn　    　    D．Ag

(3)实验二：开关K与b连接，则乙__极，总反应的离子方程式为______。

(4)对于实验二，下列说法正确的是____(填字母编号)。

A．溶液中Na^＋向甲极移动

B．从甲极处逸出的气体能使湿润的淀粉－KI试纸变蓝

C．反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度

D．反应在结束后，甲电极和乙电极上收集到的气体体积一定相等

(5)该研究小组的同学在进行实验二结束的溶液中滴加酚酞溶液，发现________(填“甲”或“乙”)极附近变红。

Answer

负 Fe－2e-=Fe2+ B 阴 2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑ B 乙

【解析】

若K与a连接，为原电池，Fe为负极，石墨为正极，为Fe的吸氧腐蚀；若K与b连接，为电解池，Fe为阴极，石墨为阳极，发生的总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；结合原电池原理、电解原理和金属的防护作答。

(1) 将开关K与a连接，为原电池，甲的石墨为正极，乙的Fe为负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，答案为：Fe，Fe-2e-=Fe2+。

(2) A.若镀上Cu，由于Fe比Cu活泼，构成的原电池中Fe为负极，Cu为正极，Fe的腐蚀速率加快，不能防止Fe被腐蚀，A不选；

B.若镀上Zn，由于Zn比Fe活泼，构成的原电池中Zn为负极，Zn被腐蚀，Fe为正极被保护，能防止Fe被腐蚀，B选；

C.若镀上Sn，由于Fe比Sn活泼，构成的原电池中Fe为负极，Sn为正极，Fe的腐蚀速率加快，不能防止Fe被腐蚀，C不选；

D.若镀上Ag，由于Fe比Ag活泼，构成的原电池中Fe为负极，Ag为正极，Fe的腐蚀速率加快，不能防止Fe被腐蚀，D不选；

答案选B。

(3) 开关K与b连接，为电解池，乙的Fe为阴极，甲的石墨为阳极，由于石墨为惰性电极，则电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2，反应的离子方程式为2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑，答案为：阴，2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑。

(4)A.甲为阳极，乙为阴极，电解池中阳离子向阴极移动，故溶液中Na+向乙极移动，A错误；

B.甲为阳极，甲电极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2与KI发生置换反应生成KCl和I2，I2遇淀粉呈蓝色，即从甲极处逸出的气体能使湿润的淀粉－KI试纸变蓝，B正确；

C.电解的总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，电解时从溶液中逸出等物质的量的H2和Cl2，根据原子守恒，反应一段时间后通入适量氯化氢气体可恢复到电解前电解质的浓度，C错误；

D.乙电极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据放电顺序，甲极依次发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑、2H2O+4e-=O2↑+4H+，根据得失电子守恒，反应在结束后，甲电极和乙电极上收集到的气体体积不一定相等，D错误；

答案选B。

(5)实验二中Fe为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，乙电极生成H2和NaOH，乙极附近溶液呈碱性；石墨为阴极，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑；故滴加酚酞溶液，发现乙极附近变红，答案为：乙。