Question

如图所示3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．一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入K₃[Fe（CN）₆]溶液，若铁钉被氧化，即可观察到铁钉附近的溶液中有

 

 生成；
（2）装置2中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乙烧杯中电解反应的离子方程式为

 

；
②停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重 1.28g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为

 

 L．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）发生吸氧腐蚀，铁钉作负极放电生成亚铁离子，亚铁离子与K₃[Fe（CN）₆]溶液生成蓝色沉淀；
（2）装置2是原电池，活泼的铜为负极，铜与铁离子自发的氧化还原反应；
（3）向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到右边石墨电极附近首先变红，说明甲中右边电极生成OH^-，应为电解池的阴极，则M为电源的正极，N为电源的负极，甲为电解食盐水装置，乙为电解硫酸铜装置．

解答： 解：（1）发生吸氧腐蚀，铁钉作负极放电生成亚铁离子，亚铁离子与K₃[Fe（CN）₆]溶液生成蓝色沉淀Fe₄[Fe（CN）₆]₃，故答案为：蓝色沉淀；
（2）装置2是原电池，活泼的铜为负极，铜与铁离子自发的氧化还原反应，方程式为：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（3）向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到右边石墨电极附近首先变红，说明甲中右边电极生成OH^-，应为电解池的阴极，则M为电源的正极，N为电源的负极，甲为电解食盐水装置，乙为电解硫酸铜装置，则
①乙为电解硫酸铜溶液，阳极生成氧气，阴极生成铜，电解的方程式为2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺，故答案为：2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；
②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

1.28g

64g/mol

=0.02mol，转移的电子的物质的量为0.02mol×2=0.04mol，
甲烧杯中，阳极铁被氧化，阴极产生气体为氢气，
2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，
    2mol    22.4L
   0.04mol    V
V=

22.4L×0.04mol

2mol

=0.448L，故答案为：0.448．

点评：综合考查电化学知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意根据题给信息正确判断电源的正负极，为解答该题的关键，答题时注意体会电极方程式的书写，难度中等．