Question

4．如圖裝置所示，是用氫氧燃料電池乙進行的某電解實驗：

（1）在電池乙工作時：
①若所用電解質可以傳遞H⁺，則電子由a極流出，H⁺向b極移動．（填“a”或“b”）
②b極上的電極反應式為：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O．
③外電路中，每轉移0.1mol電子，在a極消耗1.12L的H₂（標準狀況下）．
（2）若電解池甲中X、Y都是惰性電極，電解液W是滴有酚酞的飽和NaCI溶液，則工作時：①X極上的電極反應式是2H⁺+2e^-=H₂↑．
在X極附近觀察到的現象是溶液變紅．
②Y電極上將逸出的氣體產物是Cl₂對應的電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
③若甲中其它條件均不變，只將電極Y換成鐵棒，可以制取Fe（OH）₂沉淀（填化學式）．

Answer 1

分析 （1）右邊裝置是氫氧燃料電池，所以是原電池，原電池放電時，燃料失電子發生氧化反應，所以投放燃料的電極a為負極，投放氧化劑的電極b為正極，正極上氧氣得電子發生還原反應，由于電解質溶液呈酸性，負極反應為：H₂-2e^-═2H⁺，正極反應為：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；結合電子與氫氣的關系計算；
（2）若電解池甲中X、Y都是惰性電極，電解液W是滴有酚酞的飽和NaCl溶液，X為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，同時還生成氫氧根離子，Y為陽極，陽極上氯離子得電子生成氯氣；若甲中其它條件均不改變，只將電極Y換成鐵棒，則Fe失電子生成亞鐵離子，陰極上氫離子得電子生成氫氣，同時還生成氫氧根離子，據此分析．

解答 解：（1）右邊裝置是氫氧燃料電池，所以是原電池，原電池放電時，燃料失電子發生氧化反應，所以投放燃料的電極為負極，投放氧氣的電極為正極，正極上氧化劑得電子發生還原反應，由于電解質溶液呈酸性，負極反應為：H₂-2e^-═2H⁺，正極反應為：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；電池總反應為2H₂+O₂═2H₂O，
①a為負極，b為正極，電子從負極流向正極，即電子由a流出，氫離子向正極b移動；
故答案為：a；b；
②b為正極，正極上氧氣得電子生成水，正極反應為：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；
故答案為：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；
③a極反應為：H₂-2e^-═2H⁺，每轉移0.1mol電子，在a極消耗氫氣為0.05mol，其體積在標準狀況下為1.12L；
故答案為：1.12；
（2）若電解池甲中X、Y都是惰性電極，電解液W是滴有酚酞的飽和NaCl溶液，X為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，同時還生成氫氧根離子，Y為陽極，陽極上氯離子得電子生成氯氣，氯氣能把KI氧化為單質碘；
①X為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，X極上的電極反應式是2H⁺+2e^-=H₂↑；同時還生成氫氧根離子，因此X極附近溶液變紅；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；溶液變紅；
②Y為陽極，陽極上氯離子得電子生成氯氣，電極反應式：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
故答案為：Cl₂；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
③若甲中其它條件均不改變，只將電極Y換成鐵棒，則Fe失電子生成亞鐵離子，陰極上氫離子得電子生成氫氣，同時還生成氫氧根離子，亞鐵離子與氫氧根離子結合生成氫氧化亞鐵；
故答案為：Fe（OH）₂．

點評 本題考查原電池和電解池，側重反應原理的考查，考查點較全面細致，注重學生基礎知識和基本能力的考查，明確計算中的電子守恒及電極反應，題目難度中等．