Question

20．某課外活動小組用如圖裝置進行實驗，試回答下列問題．
（1）若開始時開關K與a連接，則A極的電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（2）若開始時開關K與b連接，則A極的電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
總反應的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．

Answer 1

分析 （1）若開始時開關K與a連接，則形成原電池反應，為鐵的吸氧腐蝕；
（2）若開始時開關K與b連接，形成電解池裝置，石墨為陽極，發生氧化反應生成氯氣，鐵為陰極，發生還原反應生成氫氣和氫氧化鈉，以此解答．

解答 解：（1）開始時開關K與a連接，是原電池，鐵為負極，發生氧化反應，失去電子生成亞鐵離子，電極方程式為Fe-2e^-=Fe²⁺，A極上氧氣得電子被還原，電極方程式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）開關K與b連接，裝置為電解池，鐵為陰極，發生還原反應，氫離子得到電子生成氫氣，電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑，A是陽極，發生失電子的氧化反應，電極反應式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，電解氯化鈉溶液的總反應是：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．

點評 本題綜合原電池和電解質知識，側重于學生的分析能力和電化學知識的綜合應用，注意解題時要注意分析電極反應及生成物，難度中等．