Question

16．按图装置进行试验时，观察到电流指针发生偏转，B池中C₂极区溶液变红，回答下列问题（C，C₁，C₂均为石墨电极）
（1）A池正极的电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，反应一段时间后，向Fe电极区滴入2滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，产生蓝色沉淀，反应的离子方程式为3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓
（2）C₂极区溶液变红的原因是水电离的H⁺反应生成H₂，使C₂极区C（OH^-）增大，溶液变红
（3）当C₁极区产生1.12L气体（标准状况）时，B池的pH=14（此时B中溶液的体积为0.1L）

Answer 1

分析 （1）A装置能自发的进行氧化还原反应，且符合原电池构成条件，为原电池，B为电解池；A中，铁易失电子发生氧化反应而作负极，碳作正极，铜离子防备电；
（2）石墨棒C₂为阴极，阴极上氢离子得电子发生还原反应，所以氢氧根离子浓度变大，石墨棒C₂溶液呈碱性；
（3）石墨棒C₁为阳极，发生氧化反应氯离子放电生成氯气，根据电子转移数目相等，Cl₂～2e^-～2OH^-，结合水的离子积常数，计算B池的pH．

解答 解：（1）A装置能自发的进行氧化还原反应，且符合原电池构成条件，为原电池，B为电解池，A中铁易失电子发生氧化反应而作负极，碳作正极，电极反应是铜离子得到电子生成单质铜，电极反应式为：Cu²⁺+2e^-=Cu，向Fe电极区滴入2滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，产生蓝色沉淀，反应的离子方程式为：3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓，故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓；
（2）石墨棒C₂为阴极，阴极上氢离子得电子发生还原反应，所以氢氧根离子浓度变大，石墨棒C₂溶液呈碱性，酚酞变红，
故答案为：水电离的H⁺反应生成H₂，使C₂极区C（OH^-）增大，溶液变红；
（3）石墨棒C₁为阳极，发生氧化反应氯离子放电生成氯气，根据电子转移数目相等，
由 Cl₂ ～2e^-～2OH^-
  22.4L       2mol
  1.12L      n（OH^-） 
解之得n（OH^-）=$\frac{1.12L×2mol}{22.4L}$=0.1mol，所以 c（OH^-）=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，所以c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1}$=10^-14mol/L，pH=14，故答案为：14．

点评 本题考查了原电池和电解池，正确判断原电池及正负极是解本题关键，再根据各个电极上发生的电极反应来分析解答，知道串联电路中转移电子相等，难度中等．