Question

如图所示接通线路，反应一段时间后，回答下列问题（假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行）：
（1）U形管可观察到

 

，写出有关反应的化学方程式

 

；

 

．
（2）在小烧杯a、b中分别有什么现象产生

 

；
（3）如果小烧杯中有0.508g碘析出，则烧杯c中负极的质量减轻

 

克．

Answer 1

分析：C装置能自发的进行氧化还原反应，则为原电池，锌易失电子作负极，铂丝作正极，连接铂丝的碳棒是阳极，连接锌的碳棒是阴极，用惰性电极电解氯化钾溶液，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，氯气能置换碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，结合转移电子守恒计算负极减少的质量．

解答：解：（1）C装置能自发的进行氧化还原反应，则为原电池，锌易失电子作负极，铂丝作正极，连接铂丝的碳棒是阳极，连接锌的碳棒是阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，
所以有黄绿色气体产生，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑，所以有无色气体产生，阴极附近同时生成氢氧化钾，溶液pH增大，酚酞遇碱变红色，所以阴极附近溶液呈红色，则看到的现象分别是：U形管左端有黄绿色气体产生，且溶液进入a烧杯中，U形管右端有无色气体产生且红色溶液进入b烧杯，
故答案为：U形管左端有黄绿色气体产生，且溶液进入a烧杯中，U形管右端有无色气体产生且红色溶液进入b烧杯；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）a中氯气和碘离子发生置换反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，所以a中溶液变蓝色，氢气、氢氧化钾和碘化钾溶液不反应，流入b烧杯中溶液呈红色，所以b烧杯溶液由无色变为红色，
故答案为：a烧杯溶液由无色变为蓝色，b烧杯溶液由无色变为红色；
（3）析出0.508g转移电子的物质的量=

0.508g

254g/mol

×2=0.004mol，根据转移电子守恒可知锌减少的质量=

0.004mol

2

×65g/mol=0.13g，
故答案为：0.13．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，明确离子的放电顺序及生成物的性质即可解答，再结合转移电子守恒进行解答，难度不大．