Question

7．如圖所示2套實驗裝置，分別回答下列問題：

（1）裝置1中的石墨極發(fā)生的電極反應(yīng)式為Fe³⁺+e^-═Fe²⁺．
（2）裝置2中甲燒杯盛放100mL0.2mol/L的NaCl溶液，乙燒杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO₄溶液．反應(yīng)一段時間后，停止通電．取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重 0.64g．甲、乙兩燒杯中生成的氣體標準狀況下共336mL．

Answer 1

分析 （1）形成原電池，總方程式為Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，石墨為正極，三價鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成二價鐵；
（3）銅電極質(zhì)量增重，應(yīng)為電解池的陰極，則M為正極，N為負極，乙燒杯為電解硫酸的反應(yīng)，陽極生成氧氣，陰極析出銅，結(jié)合電極方程式解答該題．

解答 解：（1）銅可被Fe³⁺+氧化，發(fā)生Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，形成原電池反應(yīng)時，銅為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，石墨為正極，正極反應(yīng)為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，
故答案為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；
（2）取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64g，則生成Cu的物質(zhì)的量為0.01mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.01mol×2=0.02mol，
甲燒杯中，陽極鐵被氧化，陰極產(chǎn)生氣體為氫氣，
2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，
    2mol    22.4L
   0.02mol    V
V=$\frac{22.4L×0.02mol}{2mol}$=0.224L，即224mL，
乙燒杯中，銅離子得電子，氫氧根失去電子生成氧氣，
4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
    4mol     22.4L
  0.02mol     X
X=112mL，故兩極共產(chǎn)生224+112=336mL，
故答案為：336．

點評 本題考查電化學知識，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析、計算能力的考查，題目難度中等，做題時注意電極的判斷和電極反應(yīng)的書寫，注意串聯(lián)電路中各電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等，利用反應(yīng)的方程式計算．