Question

【題目】某課外小組分別用如圖所示裝置對(duì)原電池和電解原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究． 請(qǐng)回答：
Ⅰ．用圖 1 所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)．
（1）在保證電極反應(yīng)不變的情況下，不能替代 Cu 作電極的是（填字母序號(hào)）．
（2）N 極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 ． Ⅱ．用圖 2 所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到與第一組實(shí)驗(yàn)不同的現(xiàn)象：兩極 均有氣體產(chǎn)生，Y 極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清． 查閱資料得知，高鐵酸根離子（FeO42﹣）在溶液中呈紫紅色．
（3）電解過程中，X 極區(qū)溶液的 pH（填“增大”“減小”或“不變”）．
（4）電解過程中，Y 極發(fā)生的電極反應(yīng)之一為 Fe﹣6e﹣+8OH﹣═Fe4O2﹣+4H2O 若在 X 極收集到672mL 氣體，在 Y 極收集到 168mL 氣體（均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積），則 Y 電極（鐵 電極）質(zhì)量減少g．
（5）在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應(yīng)為 2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2 ． 該電池正極發(fā)生的反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣
（3）增大
（4）0.28
（5）2FeO42﹣+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣
【解析】解：（1）在保證電極反應(yīng)不變的情況下，仍然是鋅作負(fù)極，則正極材料必須是不如鋅活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘�，鋁是比鋅活潑的金屬，所以不能代替銅，

所以答案是：A；（2）N電極連接原電池負(fù)極，所以是電解池陰極，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H++2e﹣═H2↑（或2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣），

所以答案是：2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣；（3）電解過程中，陰極上氫離子放電生成氫氣，則陰極附近氫氧根離子濃度大于氫離子溶液，溶液呈堿性，溶液的pH增大，所以答案是：增大；（4）X電極上析出的是氫氣，Y電極上析出的是氧氣，且Y電極失電子進(jìn)入溶液，設(shè)鐵質(zhì)量減少為xg，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等得 ×2= + ，x=0.28，所以答案是：0.28；（5）正極上高鐵酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式為2FeO42﹣+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣，所以答案是：2FeO42﹣+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣．