Question

A為某短周期非金屬元素的單質(zhì)，常用作電極材料及潤(rùn)滑劑．將其與鐵片等如圖I組裝好，通電一段時(shí)間后，溶液顏色變淺，請(qǐng)回答：

（1）A極發(fā)生的電極反應(yīng)式是

 

．
（2）停止通電，從圖I裝置中取出鐵電極，用蒸餾水清洗干凈后，投入盛有過(guò)量稀硫酸的燒杯中，如圖Ⅱ所示．
①反應(yīng)開(kāi)始后的現(xiàn)象是

 

．
②若使反應(yīng)速率減慢，可采取的操作是

 

（選填字母）．
a．加入少量水    b．加入少量CH₃COONa固體    c．通入少量HCl氣體
（3）已知在強(qiáng)堿性環(huán)境中，F(xiàn)e（OH）₃可與NaClO溶液作用而生成FeO₄^2-．
①此反應(yīng)的離子方程式是

 

，
②若反應(yīng)中生成10mol水，則電子轉(zhuǎn)移數(shù)是

 

mol．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：（1）A為某短周期非金屬元素的單質(zhì)，常用作電極材料及潤(rùn)滑劑，則A為石墨，用石墨作陽(yáng)極、Fe作陰極電解氯化銅溶液時(shí)，陽(yáng)極上氯離子放電、陰極上銅離子放電；
（2）①將鐵電極通入稀硫酸中，該裝置構(gòu)成原電池，F(xiàn)e易失電子作負(fù)極、Cu作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極上鐵溶解；
②反應(yīng)速率與氫離子濃度成正比，要使反應(yīng)速率降低，應(yīng)該使氫離子濃度減小；
（3）①堿性條件下，次氯酸鈉和氫氧化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯離子、高鐵酸根離子和水；
②根據(jù)水和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答： 解：（1）A為某短周期非金屬元素的單質(zhì)，常用作電極材料及潤(rùn)滑劑，則A為石墨，用石墨作陽(yáng)極、Fe作陰極電解氯化銅溶液時(shí)，陽(yáng)極上氯離子放電、陰極上銅離子放電，所以A極電極反應(yīng)式為2Cl^--2e-=Cl₂↑，故答案為：2Cl^--2e-=Cl₂↑；
（2）①將鐵電極通入稀硫酸中，該裝置構(gòu)成原電池，F(xiàn)e易失電子作負(fù)極、Cu作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極上鐵溶解，所以看到的現(xiàn)象是紅色部分冒出大量氣泡，鐵片被腐蝕，無(wú)色溶液變成淺綠色，故答案為：紅色部分冒出大量氣泡，鐵片被腐蝕，無(wú)色溶液變成淺綠色；
②反應(yīng)速率與氫離子濃度成正比，要使反應(yīng)速率降低，應(yīng)該使氫離子濃度減小，
a．加水稀釋能降低氫離子濃度，從而降低反應(yīng)速率，故正確；
b．加入醋酸鈉固體時(shí)，硫酸和醋酸鈉反應(yīng)生成醋酸，醋酸是弱電解質(zhì)，則溶液中氫離子濃度降低，反應(yīng)速率減小，故正確；
c．通入氯化氫氣體，溶液中氫離子濃度增大，則反應(yīng)速率加快，故錯(cuò)誤；
故選ab；
（3）①堿性條件下，次氯酸鈉和氫氧化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯離子、高鐵酸根離子和水，離子反應(yīng)方程式為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
②反應(yīng)2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O中，每生成5mol水轉(zhuǎn)移電子3mol，則生成10mol水，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6mol，故答案為：6．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池原理和氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等知識(shí)點(diǎn)，明確原電池和電解池電極上發(fā)生的反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)變化即可解答，注意（2）①中裝置能構(gòu)成原電池，為易錯(cuò)點(diǎn)．