Question

【題目】某課外小組分別用如圖所示裝置對原電池和電解原理進行實驗探究． 請回答：
Ⅰ．用圖 1 所示裝置進行第一組實驗．
（1）在保證電極反應不變的情況下，不能替代 Cu 作電極的是（填字母序號）．
（2）N 極發生反應的電極反應式為 ． Ⅱ．用圖 2 所示裝置進行第二組實驗．實驗過程中，觀察到與第一組實驗不同的現象：兩極 均有氣體產生，Y 極區溶液逐漸變成紫紅色；停止實驗，鐵電極明顯變細，電解液仍然澄清． 查閱資料得知，高鐵酸根離子（FeO42﹣）在溶液中呈紫紅色．
（3）電解過程中，X 極區溶液的 pH（填“增大”“減小”或“不變”）．
（4）電解過程中，Y 極發生的電極反應之一為 Fe﹣6e﹣+8OH﹣═Fe4O2﹣+4H2O 若在 X 極收集到672mL 氣體，在 Y 極收集到 168mL 氣體（均已折算為標準狀況時氣體體積），則 Y 電極（鐵 電極）質量減少g．
（5）在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應為 2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2 ． 該電池正極發生的反應的電極反應式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣
（3）增大
（4）0.28
（5）2FeO42﹣+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣
【解析】解：（1）在保證電極反應不變的情況下，仍然是鋅作負極，則正極材料必須是不如鋅活潑的金屬或導電的非金屬，鋁是比鋅活潑的金屬，所以不能代替銅，

所以答案是：A；（2）N電極連接原電池負極，所以是電解池陰極，陰極上氫離子得電子發生還原反應，電極反應式為：2H++2e﹣═H2↑（或2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣），

所以答案是：2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣；（3）電解過程中，陰極上氫離子放電生成氫氣，則陰極附近氫氧根離子濃度大于氫離子溶液，溶液呈堿性，溶液的pH增大，所以答案是：增大；（4）X電極上析出的是氫氣，Y電極上析出的是氧氣，且Y電極失電子進入溶液，設鐵質量減少為xg，根據轉移電子數相等得 ×2= + ，x=0.28，所以答案是：0.28；（5）正極上高鐵酸根離子得電子發生還原反應，反應方程式為2FeO42﹣+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣，所以答案是：2FeO42﹣+6e﹣+5H2O═Fe2O3+10OH﹣．