Question

(1)鐵是用途最廣的金屬材料之一，但生鐵易生銹。請討論電化學(xué)實驗中有關(guān)鐵的性質(zhì)。

①某原電池裝置如圖所示，上圖右側(cè)燒杯中的電極反應(yīng)式為____________，左側(cè)燒杯中的c(Cl－)____________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

②已知下圖甲、乙兩池的總反應(yīng)式均為Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，且在同側(cè)電極(指均在“左電極”或“右電極”)產(chǎn)生H2。請在兩池上標(biāo)出電極材料(填“Fe”或“C”)。

(2)用高鐵(Ⅵ)酸鹽設(shè)計的高鐵(Ⅵ)電池是一種新型可充電電池，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時的總反應(yīng)為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。

①寫出正極反應(yīng)式：____________________________________________________。

②用高鐵(Ⅵ)電池作電源，以Fe作陽極，以Cu作陰極，對足量KOH溶液進(jìn)行電解，當(dāng)電池中有0.2 mol K2FeO4反應(yīng)時，則在電解池中生成H2________ L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

Answer 1

答案　(1)①2H＋＋2e－===H2↑　增大

②甲池中：左—Fe，右—C，乙池中：左—Fe，右—C

(2)①FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－

②6.72

解析　(1)①原電池反應(yīng)中Fe作負(fù)極，石墨棒作正極，右側(cè)燒杯中電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑。由于平衡電荷的需要，鹽橋中的Cl－向負(fù)極遷移，故NaCl溶液中c(Cl－)增大。②裝置乙是電解裝置，陰極(右側(cè))產(chǎn)生H2，同時根據(jù)電池的總反應(yīng)式可知Fe只能作陽極(左側(cè))。由已知條件知，在裝置甲中，F(xiàn)e作原電池的負(fù)極，在左側(cè)，C作原電池的正極，在右側(cè)。(2)②以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為橋梁建立K2FeO4和H2的物質(zhì)的量的關(guān)系：2K2FeO4～3H2，由此可知生成H2 0.3 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72 L。