Question

【題目】如圖所示的裝置，電源為Zn－MnO2干電池，其電解質溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向甲中滴入酚酞溶液，在Fe極附近顯紅色。試回答下列問題：

(1)在電源中，B電極為________極(填“正極”或“負極”)；該極的電極反應是____________。

(2)甲裝置中總的化學方程式是______________________________________________。

(3)丙裝置在通電一段時間后，X電極上發生的電極反應式是________________________。

(4)如果乙裝置中精銅電極的質量增加了0.64g，請問甲裝置中，鐵電極上產生的氣體在標準狀況下為___L。

(5)MnO2的生產方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應式是___________。

Answer 1

【答案】負極 Zn-2e-=Zn2+ 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 2Cl－－2e－=Cl2↑ 0.224 2H＋＋2e－=H2↑

【解析】

向甲中滴入酚酞溶液，在鐵極附近顯紅色，說明該極上H＋放電，因此該電極是陰極，C電極是陽極，陽極與電源的正極相連，則A是電源的正極，B是電源的負極，乙中是精煉銅，粗銅作陽極，精銅作陰極，丙中X電極是陽極，Y是陰極，串聯電路中轉移的電子物質的量相等，據此解答；

向甲中滴入酚酞溶液，在鐵極附近顯紅色，說明該極上H＋放電，因此該電極是陰極，C電極是陽極，陽極與電源的正極相連，則A是電源的正極，B是電源的負極，乙中是精煉銅，粗銅作陽極，精銅作陰極，丙中X電極是陽極，Y是陰極，串聯電路中轉移的電子物質的量相等，

（1）根據上述分析，B電極為負極，Zn為活潑金屬，Zn為負極，該電池為鋅錳干電池，其電極反應式為Zn－2e－=Zn2＋；

（2）C電極為陽極，Fe為陰極，根據電解池的原理，甲裝置電解飽和食鹽水，其總化學反應方程式為2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；

（3）X電極為陽極，根據電解原理，X電極上的反應式為2Cl－－2e－=Cl2↑；

（4）乙裝置中精銅電極的電極反應式為Cu2＋＋2e－=Cu，甲裝置中鐵電極的電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，串聯電路，通過電子物質的量相同，即有Cu～2e－～H2↑，氫氣的體積為=0.224L；

（5）根據電解原理，陰極上陽離子放電，按照放電的順序，即陰極電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑。