Question

如下图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题。

(1)打开K₂，合并K₁。B为________极，A的电极反应为________________________。

写出U型管中涉及的两个主要化学反应方程式为_______________________；________________________。

(2)打开K₁，合并K₂。E为________极，F极的电极反应为_____________________

(3)若往U形管中滴加酚酞，进行(1)(2)操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是________

Answer

负 O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 阴 2Cl－－2e－=Cl2↑ AE

【解析】

当打开K2，合并K1，左侧U形管为原电池装置，发生铁的吸氧腐蚀，A为正极，B为负极；打开K1，合并K2，右侧U形管为电解池装置，E与电源负极相连为阴极，F与电源正极相连为阳极。

(1)当打开K2，闭合K1时，铁片、石墨和NaCl溶液构成原电池，发生铁的吸氧腐蚀，所以负极为铁，即B为负极，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极为石墨，正极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－；负极产生的Fe2+会与正极产生的OH－反应生成Fe(OH)2，而Fe(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3，所以U型管中涉及的两个主要化学反应方程式为2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；

(2)当打开K1，闭合K2时，铁片、石墨和NaCl溶液构成电解池，E与电源负极相连，所以为阴极，F极与电源正极相连为阳极，氯离子放电生成氯气，电极方程式为2Cl－-2e－=Cl2↑；

(3)由于A极O2得到电子产生OH－，E极上水放电产生H2和OH－，均导致电极区域呈碱性，所以A、E电极周围遇酚酞变红。