Question

10．Ⅰ．按圖裝置進行實驗，并回答下列問題．
（1）鋅極為負極，電極反應式為Zn-2e-=Zn²⁺．
（2）石墨棒C₁為陽極，電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，石墨棒C₂附近發(fā)生的實驗現象為有氣體產生，溶液變紅色．
（3）當C₂極析出224mL氣體（標準狀態(tài)）時，鋅的質量減少0.65g；此時裝置B中OH^-的物質的量為0.02mol．
Ⅱ．（1）電工經常說的一句口頭禪：“銅接鋁，瞎糊弄”，所以電工操作上規(guī)定不能把銅導線與鋁導線連接在一起使用，說明原因：銅與鋁連接會構成原電池，其中鋁為原電池的負極，銅為原電池的正極．構成原電池后，鋁的腐蝕速度大大加快，電阻增大，放熱增多，時間長了，有可能引發(fā)火災．
（2）請運用原電池原理設計實驗，驗證Cu²⁺、Fe³⁺氧化性的強弱．請寫出電極反應式，負極Cu-2e^-=Cu²⁺，正極Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，
（3）請在方框內畫出實驗裝置圖，并標出外電路電子流向．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）原電池中活潑金屬做負極，發(fā)生失電子的氧化反應；
（2）石墨棒C₁與原電池的正極相連是陽極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑；石墨棒C₂是陰極，氫離子放電生成氫氣，溶液呈堿性，附近酚酞變紅；（3）根據電子守恒定律來計算回答；
Ⅱ．（1）銅接鋁，鋁活潑，所以鋁是負極，銅是正極，構成原電池加速鋁的腐蝕；
（2）銅作為原電池的負極，電解質溶液中含有鐵離子的鹽溶液；
（3）銅和氯化鐵反應中，電解池中失電子的是金屬銅，金屬Cu一定做負極，電解質為氯化鐵，即；．

解答 解：Ⅰ：（1）原電池中活潑金屬鋅做負極，發(fā)生失電子的氧化反應，即Zn-2e-=Zn²⁺，故答案為：負；Zn-2e-=Zn²⁺；
（2）石墨棒C₁與原電池的正極相連是陽極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑；石墨棒C₂是陰極，氫離子放電生成氫氣，溶液呈堿性，附近酚酞變紅，故答案為：陽極；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；有氣體產生，溶液變紅色；
（3）C₂極發(fā)生的電極反應為：2H⁺+2e^-→H₂↑，析出224mL（即0.01mol）氣體（標準狀態(tài)）時，轉移電子數是0.02mol，所以鋅極轉移電子也為0.02mol，根據Zn-2e-=Zn²⁺，鋅極轉移電子為0.02mol時，會有0.01mol金屬鋅減少，即鋅的質量減少0.65g，同時在B池中C₂，有0.02mol的氫離子放電，同時生成0.02molOH^-，故答案為：0.65；0.02；
Ⅱ：（1）銅接鋁，鋁活潑，所以鋁是負極，銅是正極，構成原電池加速鋁的腐蝕，電阻增大，放熱增多，時間長了，有可能引發(fā)火災，
故答案為：銅與鋁連接會構成原電池，其中鋁為原電池的負極，銅為原電池的正極．構成原電池后，鋁的腐蝕速度大大加快，電阻增大，放熱增多，時間長了，有可能引發(fā)火災；
（2）銅作為原電池的負極，電解質溶液中含有鐵離子的鹽溶液，所以負極的電極反應式為：Cu-2e^-=Cu²⁺，正極的電極反應式為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，故答案為：Cu-2e^-=Cu²⁺；Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；
（3）銅和氯化鐵反應中，電解池中失電子的是金屬銅，金屬Cu一定做負極，電解質為氯化鐵，即；，可以驗證Cu²⁺、Fe³⁺氧化性的強弱，故答案為：．

點評 本題是一道原電池和電解池串聯(lián)的題目，考查原電池和電解池的工作原理以及電子守恒原理，可以根據所學知識進行回答，難度不大．