Question

14．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(fù)極，A的電極反應(yīng)為O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．
最終可觀察到的現(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．
涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式有：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂，F(xiàn)e²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．
（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(yàn)F極產(chǎn)生氣體的方法是用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)則說明是氯氣．
（3）若往U形管中滴加酚酞，進(jìn)行（1）（2）操作時(shí)，A、B、E、F電極周圍能變紅的是AE．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)打開K₂，閉合K₁時(shí)，鐵片、石墨和NaCl溶液構(gòu)成原電池，負(fù)極為鐵，石墨作正極，發(fā)生吸氧腐蝕；
（2）當(dāng)打開K₁，閉合K₂時(shí)，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(yàn)氯氣；
（3）進(jìn)行（1）時(shí)，正極附近生成氫氧根離子，進(jìn)行（2）時(shí)，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(dāng)打開K₂，閉合K₁時(shí)，鐵片、石墨和NaCl溶液構(gòu)成原電池，負(fù)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，最終的現(xiàn)象為溶液中有紅褐色沉淀生成；發(fā)生的反應(yīng)方程式為：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂，F(xiàn)e²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
故答案為：負(fù)；O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；溶液中有紅褐色沉淀生成；2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂，F(xiàn)e²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（2）當(dāng)打開K₁，閉合K₂時(shí)，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(yàn)Cl₂的方法是：用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)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(yàn)，試紙變藍(lán)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(dǎo)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．

點(diǎn)評(píng) 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(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，知道氯氣的檢驗(yàn)方法，難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力．