Question

（1）如图1装置发生反应的离子方程式为______．

Answer 1

解题思路：（1）铜为负极，被氧化，正极发生还原反应，Fe³⁺得电子生成Fe²⁺；

（2）①停止通电，向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红，说明石墨为负极，据此判断M、N极；甲烧杯中铁电极为阳极，铁失去电子生成亚铁离子；

②根据电源的连接情况可知烧杯乙为电解硫酸铜溶液，阳极生成氧气、阴极生成铜，据此写出电极反应式；

③电极增重的为铜的质量，根据n=[m/M]计算出铜的物质的量，再根据电子守恒计算出生成氢气的物质的量；

（3）根据原电池工作原理判断a为负极，再结合电解质为氢氧化钾写出其电极反应式．

（1）图1中，铜为负极，被氧化，正极Fe³⁺得电子生成Fe²⁺，Fe³⁺与Cu发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，

故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；

（2）①反应一段时间后，停止通电，向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红，说明在石墨电极上生成OH^-离子，电极反应为：2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，发生还原反应，石墨为电解池的阴极，阴极连接电源的负极，即M端为正极，N端为负极；

甲烧杯中铁电极失去电子生成亚铁离子，在阳极反应为：Fe-2e^-═Fe²⁺，

故答案为：正；Fe-2e^-═Fe²⁺；

②N为阴极，乙烧杯中铜为阴极、石墨为正极，为电解硫酸铜溶液，乙烧杯中电解反应的化学方程式为：2CuSO₄+2H₂O

电解

.

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，

故答案为：2CuSO₄+2H₂O

电解

.

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；

③取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，则生成Cu的物质的量为：[0.64g/64g/mol]=0.01mol，转移的电子的物质的量为：0.01mol×2=0.02mol，

根据甲烧杯产生气体的电极反应计算生成气体的体积，

2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，

2mol22.4L

0.02molV

生成氢气的体积为：V=[22.4L×0.02mol/2mol]=0.224L=224mL，

故答案为：224；

（3）燃料电池中，失去电子的为负极，得到电子的为正极，则a处通入的为乙醇，在碱性条件下，乙醇失去电子生成碳酸根离子和水，电解反应式为：CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O

故答案为：CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O．

点评：

本题考点： 原电池和电解池的工作原理；离子方程式的书写．

考点点评： 本题考查电化学知识、原电池、电解池工作原理，题目难度中等，做题时注意电极的判断和电极反应的书写，注意串联电路中各电极转移的电子数目相等，利用反应的方程式计算．