Question

2．如圖所示，A、F為石墨電極，B、E為鐵片電極．按要求回答下列問題．
（1）打開K₂，合并K₁．B為負極，A的電極反應(yīng)為O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．
（2）打開K₁，合并K₂．E為陰極，F(xiàn)極的電極反應(yīng)為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，
檢驗F極產(chǎn)生氣體的方法是用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗，試紙變藍則說明是氯氣．
（3）若往U型管中滴加酚酞，進行（1）（2）操作時，A、B、E、F電極周圍能變紅的是AE，原因是A極上O₂放電產(chǎn)生OH^-，E極上水放電產(chǎn)生H₂和OH^-，均導致電極區(qū)域呈堿性．

Answer 1

分析 （1）當打開K₂，閉合K₁時，鐵片、石墨和NaCl溶液構(gòu)成原電池，負極為鐵，石墨作正極，發(fā)生吸氧腐蝕；
（2）當打開K₁，閉合K₂時，鐵片、石墨和NaCl溶液構(gòu)成電解池，說明作陽極，鐵作陰極，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯氣；
（3）進行（1）時，正極附近生成氫氧根離子，進行（2）時，陰極附近生成氫氧根離子，酚酞試液遇堿變紅色．

解答 解：（1）當打開K₂，閉合K₁時，鐵片、石墨和NaCl溶液構(gòu)成原電池，負極為鐵，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-═Fe²⁺，正極為石墨，正極的電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，由于Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，所以可觀察到的現(xiàn)象是：溶液中產(chǎn)生白色沉淀，然后變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，
故答案為：負；O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；
（2）當打開K₁，閉合K₂時，鐵片、石墨和NaCl溶液構(gòu)成電解池，陰極為鐵，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-═H₂↑，陽極為石墨，電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，檢驗Cl₂的方法是：用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗，試紙變藍則說明是氯氣，
故答案為：陰；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗，試紙變藍則說明是氯氣；
（3）由于A極O₂得到電子產(chǎn)生OH^-，E極上水放電產(chǎn)生H₂和OH^-，均導致電極區(qū)域呈堿性，所以A、E電極周圍遇酚酞變紅，
故答案為：AE；A極上O₂放電產(chǎn)生OH^-，E極上水放電產(chǎn)生H₂和OH^-，均導致電極區(qū)域呈堿性．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，正確判斷原電池和電解池是解本題關(guān)鍵，難點是電極反應(yīng)式的書寫，知道氯氣的檢驗方法，難度中等．