為了探究原電池和電解池的工作原理,某研究性學習小組分別用如圖所示的裝置進行實驗。回答下列問題:
(1)該小組同學用圖1、圖2裝置進行第一組實驗,圖1是在金屬鋅板上貼上一張用某溶液浸濕的濾紙,圖2是熔融碳酸鹽燃料電池。
①圖2電池負極區(qū)的電極反應為 CO-2e-+CO32-=2CO2CO-2e-+CO32-=2CO2。
②若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙,用導線將a、b直接相連,則濾紙出現(xiàn) 紅紅色,與鉛筆接觸芯接觸的c位置的電極反應式為 O2+4e-+2H2O=4OH-O2+4e-+2H2O=4OH-。
③若用淀粉-KI溶液浸濕濾紙,用導線將a、b與A、B電極相連,鉛筆芯c點處出現(xiàn)藍色,則導線a接的是 AA(填“A”或“B”)電極。
(2)該小組同學用圖3裝置進行第二組實驗時發(fā)現(xiàn),兩極均有氣體產生,Y極溶液逐漸變成紫紅色。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產生紅褐色物質。查閱資料知,高鐵酸根離子(FeO42-)在溶液中呈紫紅色,Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定。
①電解過程中,X極溶液的pH 增大增大(填“增大”“減小”或“不變”)。
②電解過程中,Y極生成氣體及Y極溶液逐漸變成紫紅色發(fā)生的電極反應式分別為 4OH--4e-=O2↑+2H2O4OH--4e-=O2↑+2H2O、Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2OFe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O。
③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖4,分析c(Na2FeO4)變化趨勢不同的原因:隨著c(OH-)增大,Na2FeO4穩(wěn)定性增強,且反應較快,但c(OH-)過高,F(xiàn)e電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產率反而降低隨著c(OH-)增大,Na2FeO4穩(wěn)定性增強,且反應較快,但c(OH-)過高,F(xiàn)e電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產率反而降低。
【考點】原電池與電解池的綜合.
【答案】CO-2e-+CO32-=2CO2;紅;O2+4e-+2H2O=4OH-;A;增大;4OH--4e-=O2↑+2H2O;Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O;隨著c(OH-)增大,Na2FeO4穩(wěn)定性增強,且反應較快,但c(OH-)過高,F(xiàn)e電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產率反而降低
【解答】
【點評】
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