Question

【題目】氧化還原反應及其應用在化學中占有重要地位。回答下列各題。

（1）寫出鋁與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式____________________；若將鎂條、鋁條和靈敏電流計用導線相連，使鎂條、鋁條浸入氫氧化鈉溶液中，電流計指針發生偏轉時，負極材料為________。

（2）當閉合Ｋ時，甲裝置中Zn極的電極反應式為____；電子流動的方向為______；若鹽橋中填充KCl瓊脂，K＋離子移動的方向為______；a極的電極反式為________；一段時間后,b極附近的現象為____________________。

（3）裝置乙中。

①斷開K2，接通K1。當Ｘ為石墨電極，Fe極的電極反應式為_________；當Ｘ為鋅電極，Fe極的電極反應式為_____________。

②斷開K1，接通K2。若Ｘ為石墨電極，Ｘ極的電極名稱為_____；裝置反應的離子方程式為_______________。

Answer 1

【答案】 2Al+2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－ ＋3H2↑ 鋁 Zn－2e－→Zn 2＋ Zn→b a→Cu 移向CuSO4溶液 4OＨ－－4e－=2H2O＋O2↑或 2H2O－4e－=4H＋＋O2↑ 變紅 Fe－2e－→Fe2＋ 2H2O ＋O2＋4e－→4OH－ 陽極 2H2O ＋2Cl－Cl2↑＋H2↑＋2OH－

【解析】(1)鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式為2Al+2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－ ＋3H2↑；若將鎂條、鋁條和靈敏電流計用導線相連，使鎂條、鋁條浸入氫氧化鈉溶液中，鎂與氫氧化鈉不反應，鋁能夠與氫氧化鈉溶液反應，因此鋁為負極，故答案為：2Al+2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－ ＋3H2↑；鋁；

(2)當閉合Ｋ時，構成電解池，是用鋅銅原電池電解飽和硫酸鈉溶液。甲裝置中Zn極為負極，電極反應式為Zn－2e－=Zn 2＋；電子由負極鋅經過導線流向正極銅，即電子的流向為Zn→b、a→Cu；若鹽橋中填充KCl瓊脂，K＋離子CuSO4溶液；a極為陽極，發生氧化反應，電極反式為4OＨ－－4e－=2H2O＋O2↑；一段時間后,b極發生還原反應，溶液中的氫離子放電，附近溶液顯堿性，溶液變紅，故答案為：Zn－2e－→Zn 2＋；Zn→b、a→Cu；移向CuSO4溶液；4OＨ－－4e－=2H2O＋O2↑；變紅；

(3)①斷開K2，接通K1，構成原電池，當Ｘ為石墨電極，Fe極為負極，電極反應式為Fe－2e－→Fe2＋；當Ｘ為鋅電極，Fe極為正極，電極反應式為2H2O＋O2＋4e－→4OH－，故答案為：Fe－2e－→Fe2＋；2H2O＋O2＋4e－→4OH－；

②斷開K1，接通K2，構成電解池，若Ｘ為石墨電極，Ｘ極為陽極，鐵為陰極，電解飽和食鹽水的離子方程式為2H2O＋2Cl－Cl2↑＋H2↑＋2OH－，故答案為：陽極；2H2O＋2Cl－Cl2↑＋H2↑＋2OH－。