Question

（12分）依據氧化還原反應：2Fe³⁺(aq)＋Fe(s)＝3Fe²⁺(aq)，設計原電池并完成如圖所示實驗。請回答下列問題：

⑴電極X的材料是            ；石墨電極為電池的           極。
⑵B裝置中發生的電極反應方程式為                                    ；表面皿中溶質Na₂SO₄的作用是                                 。
⑶銅絲b與濾紙接觸處的現象為                              ；此處電極反應方程式為：                              。

Answer 1

（1）鐵  正   （2）Fe³⁺+e^－=Fe²⁺  增強溶液的導電性
（3）濾紙變為紅色     2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-或2H⁺+2e^-=H₂↑

（1）根據反應式可知，鐵離子得到電子，是氧化劑。鐵失去電子，是還原劑。由于A中溶液是氯化亞鐵，所以X電極是鐵，石墨電極是正極。
（2）原電池中正極得到電子，所以B中正極反應式是Fe³⁺+e^－=Fe²⁺；硫酸鈉是強電解質，所以其作用是增強溶液的導電性。
（3）銅絲b和電源的負極相連，作陰極，溶液中的氫離子放電，生成氫氣，電極反應式是2H⁺+2e^-=H₂↑；由于氫離子放電，破壞了陰極周圍水的電離平衡，所以陰極周圍溶液顯堿性，則濾紙變為紅色。