Question

用如圖Ⅰ所示裝置通電10分鐘后，去掉直流電源，連接成圖Ⅱ所示裝置，可觀察到U形管左端鐵電極表面析出白色膠狀物質(zhì)，U形管右端液面上升．下列說法正確的是（　　）

• A、用裝置Ⅱ進(jìn)行實驗時鐵電極的電極反應(yīng)為Fe-2e^-+2OH^-=Fe（OH）₂
• B、裝置Ⅰ通電10分鐘后鐵電極周圍溶液pH降低
• C、用裝置Ⅱ進(jìn)行實驗時石墨電極的電極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑
• D、同溫、同壓下，裝置Ⅰ中石墨電極上方得到的氣體比鐵電極上方得到的氣體多

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：裝置Ⅰ是電解10% NaCl溶液的裝置，石墨連接到電源的正極，溶液中的Cl^-在該極失去電子產(chǎn)生Cl₂：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，鐵電極上產(chǎn)生H₂：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，由于有OH^-生成，故溶液的pH升高．
因Cl₂能溶解在水中，且與H₂O發(fā)生反應(yīng)：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，而H₂不溶于水，故石墨電極上方得到的氣體比鐵電極上方得到的氣體少．
裝置Ⅱ是原電池裝置，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子產(chǎn)生Fe²⁺，F(xiàn)e²⁺再與溶液中的OH^-反應(yīng)生成Fe（OH）₂：Fe-2e^-+2OH^-═Fe（OH）₂，正極為Cl₂得到電子，故石墨電極的電極反應(yīng)為：Cl₂+2e^-═2Cl^-（HClO+H⁺+2e^-═Cl^-+H₂O）．

解答： 解：A．裝置Ⅱ是原電池裝置，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子產(chǎn)生Fe²⁺，F(xiàn)e²⁺再與溶液中的OH^-反應(yīng)生成Fe（OH）₂：Fe-2e^-+2OH^-═Fe（OH）₂，故A正確；
B．鐵電極上產(chǎn)生H₂：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，由于有OH^-生成，故溶液的pH升高，故B錯誤；
C．用裝置Ⅱ進(jìn)行實驗時，石墨為正極，正極為Cl₂得到電子，故石墨電極的電極反應(yīng)為：Cl₂+2e^-═2Cl^-（或HClO+H⁺+2e^-═Cl^-+H₂O），故C錯誤；
D．石墨電極生成Cl₂，鐵電極生成H₂，因Cl₂能溶解在水中，且與H₂O發(fā)生反應(yīng)：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，而H₂不溶于水，故石墨電極上方得到的氣體比鐵電極上方得到的氣體少，故D錯誤．
故選：A．

點評：本題綜合考查電解池和原電池知識，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，注意把握電解池和原電池的工作原理，把握電極方程式的書寫，為解答該題的關(guān)鍵，難度中等．