Question

(共9分)如圖所示三套實驗裝置，分別回答下列問題。

（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實驗。一段時間后，向插入石墨棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞溶液，可觀察到石墨棒附近的溶液變紅，則該裝置中石墨電極的反應(yīng)式為_____________________________。

（2）裝置2中的銅是______極(填“正”或“負”)，該裝置中石墨電極所發(fā)生的反應(yīng)為_______________。

（3）裝置3中甲燒杯盛放100 mL 0.2 mol·L-1的NaCl溶液，乙燒杯盛放100 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液。反應(yīng)一段時間后，停止通電。向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到石墨電極附近首先變紅。

①甲燒杯中鐵為_____極；甲燒杯中石墨電極的電極反應(yīng)式為____________________

②乙燒杯中電解反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________

③停止電解，取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重0.64 g，甲燒杯中產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為________ mL 。

Answer 1

（1） O2+2H2O+ 4e--== 4OH- （2） 負極 Fe3++e-=Fe2+ （3） ①陽極

2H2O+2e -= H2↑ +2OH- 或 2H+ + 2e-===H2 ②2Cu2+ + 2 H2O 2 Cu + O2↑ +4H+ ③224 mL

【解析】

試題分析：（1）在鐵的吸氧腐蝕中，石墨棒作正極，溶液中的氧氣得電子，電極反應(yīng)為O2+2H2O+ 4e--== 4OH- ；

（2）裝置2是原電池裝置，電池反應(yīng)為Cu+2Fe3＋=2Fe2＋+Cu2＋,所以銅是負極，石墨作正極，正極反應(yīng)為Fe3++e-=Fe2+；

（3）①裝置3屬于電解池，停止通電，向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到石墨電極附近首先變紅，說明石墨電極附近發(fā)生2H2O+2e－=H2↑+2OH－，所以該電極為陰極，鐵為陽極；

②乙燒杯中Cu做陰極，石墨作陽極，電解硫酸銅溶液，乙燒杯中電解反應(yīng)的離子方程式為2Cu2+ + 2 H2O 2 Cu + O2↑ +4H+ ；

③銅電極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋+2e－=Cu, 電極增重0.64 g ,則銅的物質(zhì)的量為0.64/64=0.01mol,電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.02mol，甲燒杯中產(chǎn)生的氣體是氫氣，電極反應(yīng)為2H+ + 2e-==H2，所以當轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.02mol時，生成氫氣0.01mol，在標準狀況下的體積為0.224L，即224mL。

考點：考查原電池、電解池的工作原理，電極反應(yīng)式的書寫，電極的判斷，電極的計算等知識。