Question

【題目】某課外小組分別用下圖所示裝置對原電池和電解原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

請回答：

Ⅰ．用圖1所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)（K閉合）。

（1）Zn極為________極；實(shí)驗(yàn)過程中，SO42－____________（填“從左向右”、“從右向左”或“不”）移動(dòng)。

（2）反應(yīng)初期，y極的電極反應(yīng)現(xiàn)象為________________；檢驗(yàn)y極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是________________。

（3）Cu極的電極反應(yīng)式為____________。

（4）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，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。查閱資料發(fā)現(xiàn)，高鐵酸根（FeO42－）在溶液中呈紫紅色。電解過程中，X極的電極反應(yīng)式為__________。

（5）電解過程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－6e－+8OH－=FeO42－+4H2O和4OH－－4e－=2H2O+O2↑，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。

（6）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)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為________。

Answer 1

【答案】負(fù) 從右向左 有黃綠色氣體產(chǎn)生 將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近y極出氣口，若試紙變藍(lán)，則證明有氯氣產(chǎn)生 (或) 0.28

【解析】

(1)圖1中，左圖中鋅活潑性大于銅，所以鋅為負(fù)極，原電池的外電路中電流由正極流向負(fù)極，硫酸根離子的移動(dòng)方向與電流方向相反；

(2)銅為原電池的正極，則y極為電解池的陽極，陽極氯離子失去電子生成黃綠色的氯氣；檢驗(yàn)氯氣用濕潤的淀粉碘化鉀試紙；

(3)銅為原電池的正極，陽離子得電子，發(fā)生還原反應(yīng)；

(4)x電極連接的是電源的負(fù)極，則x為電解池的陰極，電解過程中x極水電離的氫離子得到電子生成氫氣；

(5)根據(jù)陰陽極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等計(jì)算鐵反應(yīng)的質(zhì)量；

(6)在堿性鋅電池中，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此并結(jié)合電池總反應(yīng)寫出該電池正極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式;

(1)根據(jù)圖中裝置可知，鋅為該原電池的負(fù)極，銅為正極；電流在外電路中從銅流向鋅，則電解質(zhì)溶液中硫酸根離子由右向左移動(dòng)，

故答案為：負(fù)；從右向左；

(2)根據(jù)圖示可知，銅為原電池的正極，與電源正極相連的電極為陽極，所以y極為陽極，氯離子在y極失去電子生成氯氣，會觀察到有黃綠色氣體生成；檢驗(yàn)氯氣的方法為：將濕潤的碘化鉀淀粉試紙靠近y極出氣口處，若試紙變藍(lán)，則證明有氯氣生成;

故答案為：有黃綠色氣體生成；將濕潤的碘化鉀淀粉試紙靠近y極出氣口處，若試紙變藍(lán)，則證明有氯氣生成；

(3)銅電極上銅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu2++2e=Cu，

故答案為：Cu2++2e=Cu；

(4)根據(jù)圖示可知，X為電解池的陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：（或），

故答案為：（或）；

(5)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

解得：x=0.28，

故答案為：0.28；

(6)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：

故答案為：；