Question

（6分）按下图装置进行实验，回答下列问题（C、C₁、C₂均为石墨电极）。

（1）铁电极为__________极，电极反应式为__________；
（2）石墨棒C₁为__________极，石墨棒C₂附近的实验现象为____________________。   
（3）当C₂极产生2．24 L气体（标准状态）时，A中CuSO₄溶液的质量改变了__________g。

Answer 1

（1）负Fe-2e^-=Fe²⁺； （2）阳 产生无色气体，电极附近溶液由无色变为红色；（3）0．8

解析试题分析：（1）对于两个装置来说，左边的是原电池，右边的是电解池。其中对于左边的电池来说，Fe的活动性大于C，所以Fe是负极，C是正极；铁电极电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺；（2）与电源的负极连接的电极C₂是阴极，与电源的正极C连接的电极C₁是阳极；在阴极由于溶液中的阳离子H⁺放电能力大于K⁺，所以电极反应是2H⁺+2e-=H₂↑，破坏了水的电离平衡，水继续电离，最终溶液中的c(OH^-)>c(H⁺)，因此石墨棒C₂附近的实验现象为产生无色气体，电极附近溶液由无色变为红色；（3）当C₂极产生2．24 L气体（标准状态）时，n(H₂)= 2．24 L÷22．4L/mol=0．1mol，则n(e-)=0．2mol，由于在整个闭合回路中电子转移的物质的量相等，所以在A中发生反应：CuSO₄+Fe= FeSO₄+Cu的物质的量是0．1mol,溶解0．1mol的Fe,在电极C上析出0．1mol的Cu，所以CuSO₄溶液的质量减轻了（64-56）×0．1=0．8g．
考点：考查原电池、电解池的反应原理、电极反应、实验现象及电极反应式、有关计算的知识。