Question

如圖所示3套實(shí)驗(yàn)裝置，分別回答下列問題．
（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)．一段時(shí)間后，向插入鐵釘?shù)牟Ａ�筒�?nèi)滴入K₃[Fe（CN）₆]溶液，若鐵釘被氧化，即可觀察到鐵釘附近的溶液中有

 

 生成；
（2）裝置2中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為

 

；
（3）裝置3中甲燒杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液，乙燒杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液．反應(yīng)一段時(shí)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乙燒杯中電解反應(yīng)的離子方程式為

 

；
②停止電解，取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重 1.28g，甲燒杯中產(chǎn)生的氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為

 

 L．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）發(fā)生吸氧腐蝕，鐵釘作負(fù)極放電生成亞鐵離子，亞鐵離子與K₃[Fe（CN）₆]溶液生成藍(lán)色沉淀；
（2）裝置2是原電池，活潑的銅為負(fù)極，銅與鐵離子自發(fā)的氧化還原反應(yīng)；
（3）向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到右邊石墨電極附近首先變紅，說明甲中右邊電極生成OH^-，應(yīng)為電解池的陰極，則M為電源的正極，N為電源的負(fù)極，甲為電解食鹽水裝置，乙為電解硫酸銅裝置．

解答： 解：（1）發(fā)生吸氧腐蝕，鐵釘作負(fù)極放電生成亞鐵離子，亞鐵離子與K₃[Fe（CN）₆]溶液生成藍(lán)色沉淀Fe₄[Fe（CN）₆]₃，故答案為：藍(lán)色沉淀；
（2）裝置2是原電池，活潑的銅為負(fù)極，銅與鐵離子自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，方程式為：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案為：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（3）向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到右邊石墨電極附近首先變紅，說明甲中右邊電極生成OH^-，應(yīng)為電解池的陰極，則M為電源的正極，N為電源的負(fù)極，甲為電解食鹽水裝置，乙為電解硫酸銅裝置，則
①乙為電解硫酸銅溶液，陽極生成氧氣，陰極生成銅，電解的方程式為2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺，故答案為：2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；
②取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64g，則生成Cu的物質(zhì)的量為

1.28g

64g/mol

=0.02mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.02mol×2=0.04mol，
甲燒杯中，陽極鐵被氧化，陰極產(chǎn)生氣體為氫氣，
2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，
    2mol    22.4L
   0.04mol    V
V=

22.4L×0.04mol

2mol

=0.448L，故答案為：0.448．

點(diǎn)評(píng)：綜合考查電化學(xué)知識(shí)，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意根據(jù)題給信息正確判斷電源的正負(fù)極，為解答該題的關(guān)鍵，答題時(shí)注意體會(huì)電極方程式的書寫，難度中等．