Question

某化學興趣小組對電化學問題進行了實驗探究。

Ⅰ.利用如圖所示裝置探究金屬的防護措施，實驗現象是鋅電極不斷溶解，鐵電極表面有氣泡產生。

(1)寫出負極的電極反應________

________________________________________________________________。

(2)某學生認為，鐵電極可能參與反應，并對產物作出假設。

假設 1 ：鐵參與反應，被氧化生成Fe^2＋；

假設 2 ：鐵參與反應，被氧化生成Fe^3＋；

假設 3 ：________________________________________________________。

(3)為了探究假設1 、2，他采取如下操作：

①取0.01 mol·L^－1 FeCl₃溶液 2 mL于試管中，加入過量鐵粉；

②取操作①試管的上層清液加入2滴K₃[Fe(CN)₆]溶液，生成藍色沉淀；

③取少量正極附近溶液加入2滴 K₃[Fe(CN)₆]溶液，未見藍色沉淀生成；

④取少量正極附近溶液加入2滴 KSCN 溶液，未見溶液變紅。

據②、③、④現象得出的結論是__________________ _____________________________________。

(4)該實驗原理可應用于防護鋼鐵腐蝕，請再舉一例防護鋼鐵腐蝕的措施：_________________________________________________________________。

 Ⅱ.利用如圖所示裝置做電解 50 mL 0.5 mol·L^－1的 CuCl₂ 溶液實驗。

實驗記錄：

A．陽極上有黃綠色氣體產生，該氣體使?jié)駶櫟牡矸?shy;碘化鉀試紙先變藍后褪色(提示：Cl₂ 的氧化性強于IO)；

B．電解一段時間以后，陰極表面除吸附有銅外，還出現了少量氣泡和淺藍色固體。

(1)分析實驗記錄 A 中試紙顏色的變化，用離子方程式解釋：①________________②______________。

(2)分析實驗記錄 B 中淺藍色固體可能是_____________________________

(寫化學式)，試分析生成該物質的原因：________________________________

________________________________________________________________。

Answer 1

解析�、�. (3)從②分析得出①的試管中含有Fe^2＋；③現象說明不含Fe^2＋；④現象說明不含Fe^3＋；故可得出的結論是正極附近溶液不含Fe^2＋和Fe^3＋。(4)防護鋼鐵腐蝕的措施有油漆、電化學保護法等。Ⅱ. (1) 陽極上有氯氣產生，由于2I^－ ＋ Cl₂===I₂ ＋ 2CI^－，該氣體使?jié)駶櫟牡矸?shy;碘化鉀試紙變藍；當氯氣過量時，會發(fā)生反應 5Cl₂ ＋ I₂ ＋ 6H₂O===10Cl^－ ＋ 2IO ＋ 12H^＋，顏色褪去。

答案　 Ⅰ.(1)Zn－2e^－===Zn^2＋　(2)鐵參與反應，被氧化生成Fe^2＋和 Fe^3＋　

(3)正極附近溶液不含Fe^2＋和 Fe^3＋　(4)油漆(其他合理答案均可)

Ⅱ.(1)2I^－ ＋ Cl₂===I₂＋2Cl^－ 　5Cl₂＋I₂＋6H₂O===10Cl^－＋2IO＋12H^＋

(2)Cu(OH)₂　電解一段時間后，Cu^2＋濃度下降，H^＋開始放電，溶液 pH 增大，Cu^2＋轉化為Cu(OH)₂