Question

某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究．Ⅰ．利用如图1装置探究金属的防护措施，实验现象是锌电极不

某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究．Ⅰ．利用如图1装置探究金属的防护措施，实验现象是锌电极不断溶解，铁电极表面有气泡产生．（1）写出负极的电极反应式______．（2）某学生认为，铁电极可能参与反应，并对产物作出假设：假设1：铁参与反应，被氧化生成Fe2+；假设2：铁参与反应，被氧化生成Fe3+；假设3：______．（3）为了探究假设1、2，他采取如下操作：①取0.01mol/L FeCl3溶液2mL于试管中，加入过量铁粉；②取操作①试管的上层清夜加入2滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀；③取少量正极附近溶液加入2滴K3[Fe（CN）6]溶液，未见蓝色沉淀生成；④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液，未见溶液变红；据②、③、④现象得出的结论是______．（4）该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀，请再举一例防护钢铁腐蚀的措施______．Ⅱ．利用图2装置作电解50mL 0.5mol/L的CuCl2溶液实验．实验记录：A．阳极上有黄绿色气体产生，该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色；B．电解一段时间以后，阴极表面除有铜吸附外，还出现了少量气泡和浅蓝色固体．（1）分析实验记录A中试纸颜色变化，用离子方程式解释：①______；②______．（2）分析实验记录B中浅蓝色固体可能是______（写化学式），试分析生成该物质的原因______．

Answer 1

I．（1）该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池，锌易失电子而作负极、铁作正极，负极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，
故答案为：Zn-2e^-=Zn²⁺；
（2）铁参与反应，被氧化生成Fe²⁺、Fe³⁺，故答案为：铁参与反应，被氧化生成Fe²⁺、Fe³⁺；
（3）亚铁离子和K₃[Fe（CN）₆]生成蓝色沉淀，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液，据②、③、④现象知，正极附近溶液不含Fe²⁺、Fe³⁺，即铁不参与反应，
故答案为：正极附近溶液不含Fe²⁺、Fe³⁺；
（4）可以采用物理或化学方法防止金属被腐蚀，如：在钢铁表面刷一层油漆、镀铜等，
故答案为：在钢铁表面刷一层油漆、镀铜；
II．（1）氯气能氧化碘离子生成碘单质，碘能被氯气氧化生成碘酸，离子方程式分别为：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-、5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺，
故答案为：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-；5Cl₂+I₂+6H₂O=10Cl^-+2IO₃^-+12H⁺；
（2）阴极上电极反应式为：Cu ²⁺+2e^-=Cu，当铜离子放电完毕后，氢离子放电，2H⁺+2e^-=H₂↑，致使该电极附近呈碱性，Cu ²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓，
故答案为：Cu（OH）₂；电解较长时间后，铜离子浓度下降，氢离子开始放电，溶液的pH增大，铜离子转化为氢氧化铜沉淀．