某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究．请回答:Ⅰ．用图1所示装置进行第一组实验．(1)在保证电极反应不变的情况下.不能替代Cu做电极的是．A．铝 B．石墨 C．银 D．铂(2)N极发生反应的电极反应式为．(3)实验过程中.SO42- (填“从左向右 .“从右向左或“不 )移动,滤纸上能观察到的现象有．Ⅱ．用图2所示装置� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究．

请回答：
Ⅰ．用图1所示装置进行第一组实验．
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu做电极的是

（填字母序号）．
A．铝 B．石墨 C．银 D．铂
（2）N极发生反应的电极反应式为

．
（3）实验过程中，SO₄^2-

（填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有

．
Ⅱ．用图2所示装置进行第二组实验．实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清．查阅资料发现，高铁酸根（FeO₄^2-）在溶液中呈紫红色．
（4）电解过程中，X极区溶液的pH

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O 和4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少

g．
（6）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K₂FeO₄+3Zn═Fe₂O₃+ZnO+2K₂ZnO₂该电池正极发生的反应的电极反应式为

．

考点：探究原电池及其工作原理

专题：

分析：Ⅰ图1中，左边装置是原电池，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，如果要找电极材料代替铜，所找材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属，M是阳极，N是阴极，电解池中阴极上阳离子得电子发生还原反应，原电池放电时，阴离子向负极移动；
Ⅱ该电解池中，阳极材料是活泼金属，则电解池工作时，阳极上铁失电子发生氧化反应，同时氢氧根离子失电子生成氧气，阴极上氢离子得电子发生还原反应，根据阴阳极上转移电子数相等计算铁反应的质量，在碱性锌电池中，正极上得电子发生还原反应．

解答： 解：Ⅰ、（1）在保证电极反应不变的情况下，仍然是锌作负极，则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属，铝是比锌活泼的金属，所以不能代替铜，故选A；
（2）N电极连接原电池负极，所以是电解池阴极，阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H⁺+2e^-═H₂↑（或2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-），故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑（或2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-）；
（3）原电池放电时，阴离子向负极移动，所以硫酸根从右向左移动，电解池中，阴极上氢离子得电子生成氢气，阳极上铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，所以滤纸上有红褐色斑点产生，故答案为：从右向左，滤纸上有红褐色斑点产生；
Ⅱ、（4）电解过程中，阴极上氢离子放电生成氢气，则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液，溶液呈碱性，溶液的pH增大，故答案为：增大；
（5）X电极上析出的是氢气，Y电极上析出的是氧气，且Y电极失电子进入溶液，设铁质量减少为xg，根据转移电子数相等得

0.672L

22.4L/mol

×2=

0.168L

22.4L/mol

×4+

56g/mol

×6，解得x=0.28g，故答案为：0.28；
（6）正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，反应方程式为2FeO₄^2-+6e^-+5H₂O═Fe₂O₃+10OH^-，
故答案为：2FeO₄^2-+6e^-+5H₂O═Fe₂O₃+10OH^-．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，注意：电解池中如果活泼金属作阳极，则电解池工作时阳极材料失电子发生氧化反应，为易错点．

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X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y	Y形成的多种单质，其中之一是地球生物的“保护伞”
Z	Z的基态原子核外p能级总电子数比s能级总电子数少一个
M	M存在质量数为27，中子数为14的核素
W	W有多种化合价，其白色氢氧化合物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色

（1）W位于元素周期表第

周期第

族，W的基态原子外围有

个不同运动状态的电子．
（2）X的电负性比Y的

（填“大”或“小”）；Z的第一电离能比Y的

（填“大”或“小”）．X和Y的气态氢化物中，较稳定的是

（写化学式）．Y所在族各种元素的气态氢化物中沸点最低的是

（写化学式）．
（3）写出M、Y形成的化合物与Z的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式

．
（4）在500℃，30MPa下，将1molH₂与足量的Z₂置于密闭容器中充分反应生成ZH₃，H₂的转化率为25%时，放出热量为7.7kJ．写出该热化学反应方程式

．

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阴离子	OH^- CO₃^2- SO₄^2-

请根据下列叙述回答问题：
（1）C的化学式为

．
（2）A溶液与B溶液反应可生成气体X，则X的化学式为

，该反应的离子方程式为

．
（3）A、B溶液与C溶液反应可分别生成白色沉淀D和E，其中D可溶于稀硝酸．
①B的化学式为

，鉴别溶液中B的阴离子的试剂为

．
②D溶于稀硝酸的离子方程式为

③D与E的混合物a g，加入足量盐酸，完全反应生成的气体在标准状况下体积为VL，则求算E在混合物中的质量分数的表达式为

．

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①

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．
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．

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