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)生還原反應生成二價鐵；
（3）銅電極質量增重，應為電解池的陰極，則M為正極，N為負極，乙燒杯為電解硫酸的反應，陽極生成氧氣，陰極析出銅，結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⁺，形成原電池反應時，銅為負極，發(fā)生氧化反應，石墨為正極，正極反應為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的物質的量為0.01mol，轉移的電子的物質的量為0.01mol×2=0.02mol，
甲燒杯中，陽極鐵被氧化，陰極產生氣體為氫氣，
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的書寫，注意串聯電路中各電極轉移的電子數目相等，利用反應的方程式計算．