Question

【题目】如图所示三套实验装置，分别回答下列问题．

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验．向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为______．

（2）装置2中的石墨是______极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为______．

（3）装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红．

①电源的M端为______极；甲烧杯中铁电极的电极反应为______．

②乙烧杯中电解反应的离子方程式为______．

③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为______mL．

Answer 1

【答案】O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ 正 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ 正 Fe﹣2e﹣═Fe2+ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 224

【解析】

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验，发生电化学腐蚀，铁为负极，碳为正极，观察到碳棒附近的溶液变红，说明在碳极上氧气得电子生成OH-离子，反应的电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-，

故答案为：O2+4e-+2H2O═4OH-；

（2）装置2为原电池，负极为Cu，电极反应为：Cu-2e-═Cu2+，正极为石墨，电极反应为2 Fe3++2e-═2Fe2+，反应的总方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，

故答案为：正；2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；

（3）①反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红，说明在石墨电极上生成OH-离子，电极反应为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，发生还原反应，为电解池的阴极，连接电源的负极，即M端为正极，N端为负极，阳极反应为Fe-2e-═Fe2+，故答案为：正；Fe-2e-═Fe2+；

②乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阳极，电极反应为4OH--4e-═O2↑+H2O，Cu为阴极，电极反应为Cu2++2e-═Cu，电解的总反应为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+

故答案为：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+

③取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，则生成Cu的物质的量为=0.01mol，转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，根据甲烧杯产生气体的电极反应计算生成气体的体积，

2H2O+2e-═2OH-+H2↑，

2mol 22.4L

0.02mol V1

V1==0.224L，即224ml，

故答案为：224；