Question

20．某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题．
（1）若开始时开关K与a连接，则A极的电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（2）若开始时开关K与b连接，则A极的电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
总反应的离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．

Answer 1

分析 （1）若开始时开关K与a连接，则形成原电池反应，为铁的吸氧腐蚀；
（2）若开始时开关K与b连接，形成电解池装置，石墨为阳极，发生氧化反应生成氯气，铁为阴极，发生还原反应生成氢气和氢氧化钠，以此解答．

解答 解：（1）开始时开关K与a连接，是原电池，铁为负极，发生氧化反应，失去电子生成亚铁离子，电极方程式为Fe-2e^-=Fe²⁺，A极上氧气得电子被还原，电极方程式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑，A是阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，电解氯化钠溶液的总反应是：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．

点评 本题综合原电池和电解质知识，侧重于学生的分析能力和电化学知识的综合应用，注意解题时要注意分析电极反应及生成物，难度中等．