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为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验。回答下列问题:
(1)该小组同学用图1、图2装置进行第一组实验,图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸,图2是熔融碳酸盐燃料电池。

①图2电池负极区的电极反应为
CO-2e-+CO32-=2CO2
CO-2e-+CO32-=2CO2

②若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸,用导线将a、b直接相连,则滤纸出现
色,与铅笔接触芯接触的c位置的电极反应式为
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-

③若用淀粉-KI溶液浸湿滤纸,用导线将a、b与A、B电极相连,铅笔芯c点处出现蓝色,则导线a接的是
A
A
(填“A”或“B”)电极。
(2)该小组同学用图3装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,Y极溶液逐渐变成紫红色。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。查阅资料知,高铁酸根离子(FeO42-)在溶液中呈紫红色,Na2FeO4只在强碱性条件下稳定。

①电解过程中,X极溶液的pH
增大
增大
(填“增大”“减小”或“不变”)。
②电解过程中,Y极生成气体及Y极溶液逐渐变成紫红色发生的电极反应式分别为
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O
Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O

③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图4,分析c(Na2FeO4)变化趋势不同的原因:
随着c(OH-)增大,Na2FeO4稳定性增强,且反应较快,但c(OH-)过高,Fe电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率反而降低
随着c(OH-)增大,Na2FeO4稳定性增强,且反应较快,但c(OH-)过高,Fe电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率反而降低

【答案】CO-2e-+CO32-=2CO2;红;O2+4e-+2H2O=4OH-;A;增大;4OH--4e-=O2↑+2H2O;Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O;随着c(OH-)增大,Na2FeO4稳定性增强,且反应较快,但c(OH-)过高,Fe电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率反而降低
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:20引用:2难度:0.5
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