Question

【題目】Ⅰ．常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片放入U形管作原電池的兩極，測得圖1所示原電池的電流強度（I）隨時間（t）的變化如圖2所示，反應過程中有紅棕色氣體產生。

（1）0～t1時，原電池的負極是Al片，此時，正極的電極反應式是________。溶液中的H＋向________（填“正”或“負”）極移動。

（2）t1時，原電池中電子流動方向發生改變，其原因是________。

Ⅱ．下圖所示電化學裝置中，a為足量的電解質溶液，X、Y是兩塊電極板。

請回答：

（3）若X、Y都是石墨電極，a是含有酚酞的飽和NaCl溶液，則在X電極附近觀察到的現象是________，檢驗Y電極上反應產物的化學方法及實驗現象是________，電解池總反應的離子方程式為________。

Answer 1

【答案】 2H＋＋NO3－＋e－＝NO2↑＋H2O 正 Al在濃HNO3中發生鈍化，形成的氧化膜阻止了Al的進一步反應 X電極上放出無色氣體，附近溶液變為紅色 把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近的U形管出口處，試紙變為藍色 2C1－＋2H2O2OH＋H2↑＋Cl2↑

【解析】(1)0～t1時，原電池的負極是Al片，溶液中產生紅棕色氣體是二氧化氮，故正極反應方程式為：2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O，此時溶液中的氫離子移向正極；

(2)一段時間后，由于Al與濃硝酸發生鈍化，導致原電池中Al作正極，Cu作負極，原電池中電子流動方向發生改變；

(3)X電極上氫離子放電，電極反應式為2H++2e-=H2↑，同時電極附近生成氫氧根離子，導致溶液堿性增強，溶液呈紅色；Y電極上氯離子失電子發生氧化反應而生成氯氣，氯氣具有強氧化性，能將碘離子氧化為碘單質，碘遇淀粉試液變藍色，所以可以用濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近檢驗氯氣，試紙變藍色，電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑，電解一段時間之后溶液的PH將會升高，電池反應式為 2C1－＋2H2O2OH＋H2↑＋Cl2↑。