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.(1)在...
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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.
(1)在保*电极反应不变的情况下,不能替代Cu做电极的是______(填字母序号).
A.铝 B.石墨 C.银 D.铂
(2)N极发生反应的电极反应式为_____________.
(3)实验过程中,SO42-______(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有______________.
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*;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*根(FeO42-)在溶液中呈紫红*.
(4)电解过程中,X极区溶液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为_____________和4OH-- 4e-= 2H2O + O2↑
(6)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.
(7)在碱*锌电池中,用高铁*钾作为正极材料,电池反应为:2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2 该电池正极发生的反应的电极反应式为__________.
【回答】
【*】 (1). A (2). 2H++ 2e-= H2↑(或2H2O + 2e-= H2↑+ 2OH-) (3). 从右向左 (4). 滤纸上有红褐*斑点产生(答出“红褐*斑点”或“红褐*沉淀”即可给分) (5). 增大 (6). Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O (7). 0.28 (8). 2FeO42- + 6e- + 5H2O = Fe2O3 + 10OH-
【解析】
(1)在保*电极反应不变的情况下,仍然是锌作负极,则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属,铝是比锌活泼的金属,所以不能代替铜,故选A;
(2)N电极连接原电池负极,所以是电解池*极,*极上*离子得电子发生还原反应,电极反应式为:2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-),故*为:2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-);
(3)原电池放电时,*离子向负极移动,所以硫*根从右向左移动,电解池中,*极上*离子得电子生成*气,阳极上铁失电子生成亚铁离子,亚铁离子和*氧根离子反应生成*氧化亚铁,*氧化亚铁被氧气氧化生成*氧化铁,所以滤纸上有红褐*斑点产生,故*为:从右向左;滤纸上有红褐*斑点产生;
(4)电解过程中,*极上*离子放电生成*气,则*极附近*氧根离子浓度大于*离子溶液,溶液呈碱*,溶液的pH增大,故*为:增大;
(5)铁是活泼金属,电解池工作时,阳极上铁失电子发生氧化反应,*氧根离子失电子发生氧化反应,所以发生的电极反应式为:Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O和4OH--4e-═2H2O+O2↑,故*为:Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O;
(6)X电极上析出的是*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×2=×4+×6,解得:x=0.28,故*为:0.28;
(7)正极上高铁*根离子得电子发生还原反应,反应方程式为2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-,故*为:2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-。
点睛:本题考查了原电池和电解池原理。本题中图1中,左边装置是原电池,较活泼的金属锌作负极,较不活泼的金属铜作正极;图2为电解池中,阳极材料是活泼金属,则电解池工作时,阳极上铁失电子发生氧化反应,同时*氧根离子失电子生成氧气,*极上*离子得电子发生还原反应。
知识点:电化学 胶体
题型:填空题
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