Question

某化學(xué)興趣小組對電化學(xué)問題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。

Ⅰ.利用如圖所示裝置探究金屬的防護(hù)措施，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鋅電極不斷溶解，鐵電極表面有氣泡產(chǎn)生。

(1)寫出負(fù)極的電極反應(yīng)________

________________________________________________________________。

(2)某學(xué)生認(rèn)為，鐵電極可能參與反應(yīng)，并對產(chǎn)物作出假設(shè)。

假設(shè) 1 ：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe^2＋；

假設(shè) 2 ：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成Fe^3＋；

假設(shè) 3 ：________________________________________________________。

(3)為了探究假設(shè)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(lán)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(lán)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(jù)②、③、④現(xiàn)象得出的結(jié)論是__________________ _____________________________________。

(4)該實(shí)驗(yàn)原理可應(yīng)用于防護(hù)鋼鐵腐蝕，請?jiān)倥e一例防護(hù)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(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)記錄：

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

B．電解一段時(shí)間以后，陰極表面除吸附有銅外，還出現(xiàn)了少量氣泡和淺藍(lán)色固體。

(1)分析實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)記錄 B 中淺藍(lán)色固體可能是_____________________________

(寫化學(xué)式)，試分析生成該物質(zhì)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(xiàn)象說明不含F(xiàn)e^2＋；④現(xiàn)象說明不含F(xiàn)e^3＋；故可得出的結(jié)論是正極附近溶液不含F(xiàn)e^2＋和Fe^3＋。(4)防護(hù)鋼鐵腐蝕的措施有油漆、電化學(xué)保護(hù)法等。Ⅱ. (1) 陽極上有氯氣產(chǎn)生，由于2I^－ ＋ Cl₂===I₂ ＋ 2CI^－，該氣體使?jié)駶櫟牡矸?shy;碘化鉀試紙變藍(lán)；當(dāng)氯氣過量時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng) 5Cl₂ ＋ I₂ ＋ 6H₂O===10Cl^－ ＋ 2IO ＋ 12H^＋，顏色褪去。

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

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

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

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