Question

【題目】某課外活動(dòng)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了電化學(xué)相關(guān)知識(shí)后，用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)一：將開關(guān)K與a連接，則乙為_____極，電極反應(yīng)式為______。

(2)實(shí)驗(yàn)一結(jié)束后，該研究小組的同學(xué)決定在乙電極表面上鍍下列金屬中的一種以防止鐵被腐蝕，正確的選擇是____(填字母編號(hào))。

A．Cu　 　B．Zn　　 C．Sn　 　 D．Ag

(3)實(shí)驗(yàn)二：開關(guān)K與b連接，則乙__極，總反應(yīng)的離子方程式為______。

(4)對(duì)于實(shí)驗(yàn)二，下列說法正確的是____(填字母編號(hào))。

A．溶液中Na＋向甲極移動(dòng)

B．從甲極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟牡矸郏?/span>KI試紙變藍(lán)

C．反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度

D．反應(yīng)在結(jié)束后，甲電極和乙電極上收集到的氣體體積一定相等

(5)該研究小組的同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二結(jié)束的溶液中滴加酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)________(填“甲”或“乙”)極附近變紅。

Answer 1

【答案】負(fù) Fe－2e-=Fe2+ B 陰 2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑ B 乙

【解析】

若K與a連接，為原電池，Fe為負(fù)極，石墨為正極，為Fe的吸氧腐蝕；若K與b連接，為電解池，Fe為陰極，石墨為陽極，發(fā)生的總反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；結(jié)合原電池原理、電解原理和金屬的防護(hù)作答。

(1) 將開關(guān)K與a連接，為原電池，甲的石墨為正極，乙的Fe為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，答案為：Fe，Fe-2e-=Fe2+。

(2) A.若鍍上Cu，由于Fe比Cu活潑，構(gòu)成的原電池中Fe為負(fù)極，Cu為正極，Fe的腐蝕速率加快，不能防止Fe被腐蝕，A不選；

B.若鍍上Zn，由于Zn比Fe活潑，構(gòu)成的原電池中Zn為負(fù)極，Zn被腐蝕，Fe為正極被保護(hù)，能防止Fe被腐蝕，B選；

C.若鍍上Sn，由于Fe比Sn活潑，構(gòu)成的原電池中Fe為負(fù)極，Sn為正極，Fe的腐蝕速率加快，不能防止Fe被腐蝕，C不選；

D.若鍍上Ag，由于Fe比Ag活潑，構(gòu)成的原電池中Fe為負(fù)極，Ag為正極，Fe的腐蝕速率加快，不能防止Fe被腐蝕，D不選；

答案選B。

(3) 開關(guān)K與b連接，為電解池，乙的Fe為陰極，甲的石墨為陽極，由于石墨為惰性電極，則電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2，反應(yīng)的離子方程式為2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑，答案為：陰，2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑。

(4)A.甲為陽極，乙為陰極，電解池中陽離子向陰極移動(dòng)，故溶液中Na+向乙極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；

B.甲為陽極，甲電極的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2與KI發(fā)生置換反應(yīng)生成KCl和I2，I2遇淀粉呈藍(lán)色，即從甲極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟牡矸郏?/span>KI試紙變藍(lán)，B正確；

C.電解的總反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，電解時(shí)從溶液中逸出等物質(zhì)的量的H2和Cl2，根據(jù)原子守恒，反應(yīng)一段時(shí)間后通入適量氯化氫氣體可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度，C錯(cuò)誤；

D.乙電極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根據(jù)放電順序，甲極依次發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑、2H2O+4e-=O2↑+4H+，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)在結(jié)束后，甲電極和乙電極上收集到的氣體體積不一定相等，D錯(cuò)誤；

答案選B。

(5)實(shí)驗(yàn)二中Fe為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，乙電極生成H2和NaOH，乙極附近溶液呈堿性；石墨為陰極，電極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑；故滴加酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)乙極附近變紅，答案為：乙。