Question

I.现将反应2Fe³⁺ + 2I^－  2Fe²⁺ + I₂设计成如下图所示的原电池

（1）能说明反应达到平衡的标志是__________；（填序号）

a.电流计读数为零

b.电流计指针不再偏转且不为零

c.电流计指针偏转角度最大

（2）若盐桥中装有琼脂-饱和KCl溶液，反应过程中的Cl^－移向烧杯________；（填“甲”或“乙”）

（3）反应达到平衡后，向甲中加入适量FeCl₂固体，此时___________（填“甲”或“乙”）中石墨电极为负极，对应的电极反应方程式为____________________________。

II．如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。

（4）装置乙中电极F的电极反应式____________________；

（5）相同条件下，装置甲、乙的C、E电极生成物质的体积之比为____________________；

（6）欲用装置丙进行粗铜精炼，电极G应该是____________________；

（7）装置丁中电极_______附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷。

Answer

（1）a（2）乙（3）甲，2Fe2+－2e- ＝ 2Fe3+

（4）2H+ + 2e- ＝ H2↑（5）1：2（6）粗铜（7）Y

【解析】

试题分析：（1）根据常温下能自动发生的氧化还原反应都可设计成原电池，再利用正反应2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2可知，铁元素的化合价降低，而碘元素的化合价升高，则图中甲烧杯中的石墨作正极，乙烧杯中的石墨作负极，利用负极发生氧化反应，正极发生还原反应，当电流计为零时，说明没有电子发生转移，则反应达到平衡，故a正确；（2）阴离子向正极移动，故反应过程中的Cl－移向乙烧杯；（3）当加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，作为负极，发生氧化反应，电极反应方程式为2Fe2+－2e- ＝ 2Fe3+；（4）根据图片知，该装置是电解池，将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，说明F极附近有大量氢氧根离子，由此得出F极上氢离子放电生成氢气，所以F极是阴极，电极反应式2H+ + 2e- ＝ H2↑；（5）甲装置中C电极上氢氧根离子放电生成氧气，D电极上铜离子放电生成铜单质，生成1mol氧气需要4mol电子，生成1mol铜时需要2mol，电子所以转移相同物质的量的电子时生成单质的物质的量之比为1：2；（6）若用装置丙进行粗铜精炼，电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，故G为粗铜；（7）电解池中带正电荷的微粒向阴极移动，带负电荷的微粒向阳极移动，Y为阴电极，故电极Y附近红褐色变深。

考点：设计原电池；原电池和电解池的工作原理