Question

某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)________________________________________________________________________。

设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过________ mol电子。

(2)其他条件不变，若将CuCl₂溶液换为NH₄Cl溶液，石墨电极反应式为________________________________________________________________________，

这是由于NH₄Cl溶液显________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因_____________________________________________________________，

用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式__________________________________________________________________，

然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态。”如果＋3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式________________________________________。

(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示。

一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是

________________________________________________________________________，

电极反应为______________________________________________________________；

乙装置中石墨(1)为________极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为____________________________________________________，

产物常用________检验，反应的离子方程式为________________________________

________________________________________________________________________。

Answer 1

解析　(1)设导线中通过的电子的物质的量为x，则负极减少28 g·mol^－1·x，正极增重32 g·mol^－1·x，28x＋32x＝12，x＝0.2mol。

(2)NH₄Cl水解溶液显酸性，正极上H^＋得电子，负极上Fe失电子生成Fe^2＋。Cl₂将Fe^2＋氧化为Fe^3＋，Cl₂过量时，发生的反应为：2Fe^3＋＋3Cl₂＋8H₂O===2FeO＋6Cl^－＋16H^＋。

(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池，乙装置成为电解池。甲中Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为O₂＋2H₂O＋4e^－===4OH^－，滴加酚酞后变红色。乙中石墨(1)为阴极，与铜丝相连的电极为阳极，电极反应式为2Cl^－－2e^－===Cl₂↑，Cl₂可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。

答案　(1)Fe＋Cu^2＋===Fe^2＋＋Cu　0.2　

(2)2H^＋＋2e^－===H₂↑　酸性　NH＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋　

2Fe^2＋＋Cl₂===2Fe^3＋＋2Cl^－　2Fe^3＋＋3Cl₂＋8H₂O===2FeO＋6Cl^－＋16H^＋　

(3)溶液变红　O₂＋2H₂O＋4e^－===4OH^－　阴　2Cl^－－2e^－===Cl₂↑　湿润淀粉碘化钾试纸　Cl₂＋2I^－===2Cl^－＋I₂