Question

【題目】某課外小組分別用下圖所示裝置對原電池和電解原理進行實驗探究。

請回答：

Ⅰ．用圖1所示裝置進行第一組實驗（K閉合）。

（1）Zn極為________極；實驗過程中，SO42－____________（填“從左向右”、“從右向左”或“不”）移動。

（2）反應初期，y極的電極反應現象為________________；檢驗y極反應產物的方法是________________。

（3）Cu極的電極反應式為____________。

（4）Ⅱ．用圖2所示裝置進行第二組實驗。實驗過程中，兩極均有氣體產生，Y極區溶液逐漸變成紫紅色；停止實驗，鐵電極明顯變細，電解液仍然澄清。查閱資料發現，高鐵酸根（FeO42－）在溶液中呈紫紅色。電解過程中，X極的電極反應式為__________。

（5）電解過程中，Y極發生的電極反應為Fe－6e－+8OH－=FeO42－+4H2O和4OH－－4e－=2H2O+O2↑，若在X極收集到672mL氣體，在Y極收集到168mL氣體（均已折算為標準狀況時氣體體積），則Y電極（鐵電極）質量減少________g。

（6）在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應為：2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2該電池正極發生反應的電極反應式為________。

Answer 1

【答案】負 從右向左 有黃綠色氣體產生 將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近y極出氣口，若試紙變藍，則證明有氯氣產生 (或) 0.28

【解析】

(1)圖1中，左圖中鋅活潑性大于銅，所以鋅為負極，原電池的外電路中電流由正極流向負極，硫酸根離子的移動方向與電流方向相反；

(2)銅為原電池的正極，則y極為電解池的陽極，陽極氯離子失去電子生成黃綠色的氯氣；檢驗氯氣用濕潤的淀粉碘化鉀試紙；

(3)銅為原電池的正極，陽離子得電子，發生還原反應；

(4)x電極連接的是電源的負極，則x為電解池的陰極，電解過程中x極水電離的氫離子得到電子生成氫氣；

(5)根據陰陽極上轉移電子數相等計算鐵反應的質量；

(6)在堿性鋅電池中，正極上得電子發生還原反應，據此并結合電池總反應寫出該電池正極發生反應的電極反應式;

(1)根據圖中裝置可知，鋅為該原電池的負極，銅為正極；電流在外電路中從銅流向鋅，則電解質溶液中硫酸根離子由右向左移動，

故答案為：負；從右向左；

(2)根據圖示可知，銅為原電池的正極，與電源正極相連的電極為陽極，所以y極為陽極，氯離子在y極失去電子生成氯氣，會觀察到有黃綠色氣體生成；檢驗氯氣的方法為：將濕潤的碘化鉀淀粉試紙靠近y極出氣口處，若試紙變藍，則證明有氯氣生成;

故答案為：有黃綠色氣體生成；將濕潤的碘化鉀淀粉試紙靠近y極出氣口處，若試紙變藍，則證明有氯氣生成；

(3)銅電極上銅離子得到電子發生還原反應，電極反應式為：Cu2++2e=Cu，

故答案為：Cu2++2e=Cu；

(4)根據圖示可知，X為電解池的陰極，發生的電極反應為：（或），

故答案為：（或）；

(5)X電極上析出的是氫氣，Y電極上析出的是氧氣，且Y電極失電子進入溶液，設鐵質量減少為xg，根據轉移電子數相等得

解得：x=0.28，

故答案為：0.28；

(6)正極上高鐵酸根離子得電子發生還原反應，反應方程式為：

故答案為：；