Question

【題目】如圖所示，甲、乙兩裝置電極材料都是鐵棒與碳棒，請(qǐng)回答下列問題：

（1）若兩裝置中均為CuSO4溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后：

①有紅色物質(zhì)析出的是甲裝置中的___棒，乙裝置中的____棒；

②乙裝置的電化學(xué)防護(hù)法稱為____，其中碳極的電極反應(yīng)式是：_____。

③取少量甲裝置中負(fù)極附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，現(xiàn)象為___，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________

（2）若兩裝置中均為飽和NaCl溶液：

①寫出乙裝置中總反應(yīng)的離子方程式：______。

②甲裝置碳極的電極反應(yīng)屬于_____（填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”）；

③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙裝置碳極附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，解釋其原因_____

（3）用鉑作電極電解飽和的下列物質(zhì)的水溶液，一會(huì)兒后，向剩余電解液中加適量水，能使溶液和電解前相同的是（_____）

A．KI B．H2SO4 C．CuCl2 D．AgNO3

Answer 1

【答案】碳 鐵 外加電流的陰極保護(hù)法 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 還原反應(yīng) 在乙裝置碳棒電極上生成Cl2，Cl2與I-反應(yīng)生成I2，I2遇淀粉變藍(lán) B

【解析】

（1）①甲為原電池，Fe為負(fù)極，發(fā)生Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，乙為電解池，由電子流向可知，Fe為陰極，銅離子得到電子生成Cu，陽極上氫氧根離子放電；

②外加電源，鐵在陰極，屬于外加電流的陰極保護(hù)法，碳極是陽極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；

③用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)亞鐵離子。

（2）①電解NaCl溶液生成NaOH、氫氣、氯氣；

②甲中碳為正極，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；

③氯氣具有強(qiáng)氧化性，能將碘離子氧化生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉試液變藍(lán)色。

（3）電解結(jié)束后，向剩余電解液中加適量水，能使溶液和電解前相同，應(yīng)為電解水型的電解，電解時(shí)陽極反應(yīng)為：4OH－-4e－=2H2O+O2↑，陰極反應(yīng)為：4H＋+4e－=2H2↑，可為電解含氧酸溶液、強(qiáng)堿溶液或活潑金屬的含氧酸鹽溶液。

（1）①甲為原電池，Fe為負(fù)極，發(fā)生Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，所以碳電極上生成紅色物質(zhì)Cu，乙為電解池，由電子流向可知，Fe為陰極，銅離子得到電子生成Cu；

②外加電源，鐵在陰極，乙裝置的電化學(xué)防護(hù)法稱為外加電流的陰極保護(hù)法，碳極是陽極，根據(jù)放電順序，水電離的OH-失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，碳極的電極反應(yīng)式是：2H2O-4e-=O2↑+4H+。

③甲裝置中Fe為負(fù)極，Fe失電子生成Fe2+，取少量甲裝置中負(fù)極附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，現(xiàn)象為產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓。

（2）①Fe為陰極，C為陽極，電解NaCl溶液生成NaOH、氫氣、氯氣，離子反應(yīng)方程式為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- ；

②甲中碳為正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H2O+O2+4e－═4OH－；

③碳電極為陽極，陽極上Cl-失電子生成氯氣，氯氣和碘離子發(fā)生置換反應(yīng)生成碘，碘遇淀粉試液變藍(lán)色，故原因?yàn)椋涸谝已b置碳棒電極上生成Cl2，Cl2與I－反應(yīng)生成I2，I2遇淀粉變藍(lán)。

（3）A．電解KI溶液，生成KOH、H2、I2，加水顯然不能恢復(fù)電解前的狀態(tài)，應(yīng)通入適量的HI氣體，故A錯(cuò)誤。

B．電解硫酸，陽極生成氧氣，陰極生成氫氣，實(shí)際為電解水，電解后加入水可恢復(fù)到原來的濃度，故B正確；

C．電解CuCl2，陽極生成氯氣，陰極生成Cu，實(shí)際為電解氯化銅本身，電解后加入氯化銅恢復(fù)到原來的濃度，故C錯(cuò)誤；

D．電解AgNO3，陽極析出O2，陰極生成Ag，要使溶液恢復(fù)到原來的濃度，應(yīng)加入Ag2O，故D錯(cuò)誤；

故選B。