Question

如图所示，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。A的电极反应为________。最终可观察到的现象是________________。

(2)打开K₁，合并K₂。F极的电极反应为_______，检验F极产生气体的方法是____________。

(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_____，原因是____________。

Answer

O2+2H2O+4e-=4OH- 溶液中产生白色沉淀，随即变成灰绿色，最终变为红褐色 2Cl-－2e-=Cl2↑ 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近F极，试纸变蓝，证明是氯气； A、E 因为A极氧气放电产生氢氧根，E极上水放电产生氢气和氢氧根离子，均导致电极区域呈碱性

【解析】

当打开K2，闭合K1时，铁片、石墨和NaCl溶液构成原电池，负极为铁，石墨作正极，发生吸氧腐蚀，当打开K1，闭台K2时，铁片、石墨和NaCl溶液，构成电解池，说明作阳极，铁作阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气。

(1)打开K2，闭合K1后，构成原电池，B是铁片，作负极，A是正极，由于溶液是氯化钠溶液，因此相当于铁的吸氧腐蚀，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。铁失去电子生成亚铁离子，然后结合OH-生成Fe(OH)2沉淀，最终被氧化生成氢氧化铁沉淀，实验现象为溶液中产生白色沉淀，随即变成灰绿色，最终变为红褐色，故本题答案为： O2+2H2O+4e-=4OH-；溶液中产生白色沉淀，随即变成灰绿色，最终变为红褐色；

(2)打开K1，闭合K2，装置是电解池，F是阳极，E是阴极，阳极氯离子放电，生成氯气，电极反应式为：2Cl-－2e-=Cl2↑，可利用氯气的氧化性来检验，即生成了碘单质，用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近F极，试纸变蓝，证明是氯气，故本题答案为：2Cl-－2e-=Cl2↑；用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近F极，试纸变蓝，证明是氯气；

(3)由(1)、(2)分析可知，OH-在A和E两极出现，酚酞遇OH-变红，所以溶液变红，故本题答案为：A、E；因为A极氧气放电产生氢氧根，E极上水放电产生氢气和氢氧根离子，均导致电极区域呈碱性。