Question

【题目】如图所示，甲、乙两装置电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：

（1）若两装置中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：

①有红色物质析出的是甲装置中的___棒，乙装置中的____棒；

②乙装置的电化学防护法称为____，其中碳极的电极反应式是：_____。

③取少量甲装置中负极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，现象为___，发生反应的离子方程式为________

（2）若两装置中均为饱和NaCl溶液：

①写出乙装置中总反应的离子方程式：______。

②甲装置碳极的电极反应属于_____（填“氧化反应”或“还原反应”）；

③将湿润的淀粉KI试纸放在乙装置碳极附近，发现试纸变蓝，解释其原因_____

（3）用铂作电极电解饱和的下列物质的水溶液，一会儿后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是（_____）

A．KI B．H2SO4 C．CuCl2 D．AgNO3

Answer 1

【答案】碳 铁 外加电流的阴极保护法 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 产生蓝色沉淀 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 还原反应 在乙装置碳棒电极上生成Cl2，Cl2与I-反应生成I2，I2遇淀粉变蓝 B

【解析】

（1）①甲为原电池，Fe为负极，发生Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，乙为电解池，由电子流向可知，Fe为阴极，铜离子得到电子生成Cu，阳极上氢氧根离子放电；

②外加电源，铁在阴极，属于外加电流的阴极保护法，碳极是阳极，失电子发生氧化反应；

③用K3[Fe(CN)6]溶液检验亚铁离子。

（2）①电解NaCl溶液生成NaOH、氢气、氯气；

②甲中碳为正极，正极上发生得电子的还原反应；

③氯气具有强氧化性，能将碘离子氧化生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色。

（3）电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同，应为电解水型的电解，电解时阳极反应为：4OH－-4e－=2H2O+O2↑，阴极反应为：4H＋+4e－=2H2↑，可为电解含氧酸溶液、强碱溶液或活泼金属的含氧酸盐溶液。

（1）①甲为原电池，Fe为负极，发生Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，所以碳电极上生成红色物质Cu，乙为电解池，由电子流向可知，Fe为阴极，铜离子得到电子生成Cu；

②外加电源，铁在阴极，乙装置的电化学防护法称为外加电流的阴极保护法，碳极是阳极，根据放电顺序，水电离的OH-失电子发生氧化反应，碳极的电极反应式是：2H2O-4e-=O2↑+4H+。

③甲装置中Fe为负极，Fe失电子生成Fe2+，取少量甲装置中负极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，现象为产生蓝色沉淀，发生反应的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓。

（2）①Fe为阴极，C为阳极，电解NaCl溶液生成NaOH、氢气、氯气，离子反应方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- ；

②甲中碳为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应为2H2O+O2+4e－═4OH－；

③碳电极为阳极，阳极上Cl-失电子生成氯气，氯气和碘离子发生置换反应生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色，故原因为：在乙装置碳棒电极上生成Cl2，Cl2与I－反应生成I2，I2遇淀粉变蓝。

（3）A．电解KI溶液，生成KOH、H2、I2，加水显然不能恢复电解前的状态，应通入适量的HI气体，故A错误。

B．电解硫酸，阳极生成氧气，阴极生成氢气，实际为电解水，电解后加入水可恢复到原来的浓度，故B正确；

C．电解CuCl2，阳极生成氯气，阴极生成Cu，实际为电解氯化铜本身，电解后加入氯化铜恢复到原来的浓度，故C错误；

D．电解AgNO3，阳极析出O2，阴极生成Ag，要使溶液恢复到原来的浓度，应加入Ag2O，故D错误；

故选B。