Question

Ⅰ從某鋁鎂合金片上剪下一小塊（質(zhì)量為2.0g），立即投入到盛有20mL 5mol?L^-1 NaOH溶液的小燒杯中．
（1）開始時產(chǎn)生氣泡的速率較慢其原因是

 

，一段時間后反應(yīng)速率相當快原因是

 

 
（2）寫出合金片與溶液反應(yīng)時可能形成的原電池的負極材料是

 

，正極電極反應(yīng)方程式為

 

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Ⅱ某同學(xué)設(shè)計了一種電解法制取Fe（OH）₂的實驗裝置（如右圖）．玻璃管內(nèi)的電解液為NaCl溶液，通電后，溶液中產(chǎn)生白色沉淀，且較長時間不變色．回答下列問題：
（1）寫出A電極的電極反應(yīng)式

 

B電極的電極反應(yīng)式

 

（2）若電解改用NaOH溶液作電解液，發(fā)現(xiàn)電解一開始即出現(xiàn)灰綠色沉淀試分析為什么用NaCl溶液作電解液時白色沉淀能保持較長時間的原因

 

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Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：I（1）氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉；鎂、鋁和電解質(zhì)溶液能構(gòu)成原電池，溫度越高反應(yīng)速率越快；
（2）易水的金屬作負極，正極上水得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
II（1）鐵作陽極，陽極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，易被氧化生成氫氧化鐵，根據(jù)氫氧化亞鐵產(chǎn)生的位置分析．

解答： 解：Ⅰ（1）合金表面有氧化膜氧化鋁阻止鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，導(dǎo)致開始時產(chǎn)生氣泡的速率較慢；
鎂、鋁和氫氧化鈉溶液構(gòu)成原電池加速鋁被腐蝕，鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)放出熱量導(dǎo)致溫度升高，加快反應(yīng)，氧化膜溶解后鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)導(dǎo)致反應(yīng)速率加快，
故答案為：合金片表面有氧化膜；形成原電池反應(yīng)、反應(yīng)放熱、氧化膜溶解；
（2）該原電池中，鋁易失電子而作負極，鎂作正極，正極上水得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案為：Al；2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
Ⅱ（1）鐵作陽極，陽極上電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺，陰極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-（或2H⁺+2e^-=H₂↑），
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-（或2H⁺+2e^-=H₂↑）；
（2）如果改用氫氧化鈉溶液，亞鐵離子和氫氧根離子在陽極附近生成氫氧化亞鐵程度，易被空氣氧化，如果電解氯化鈉溶液，亞鐵離子和氫氧根離子在陰極附近生成氫氧化亞鐵，溶液能隔絕空氣，所以不易被氧化，故答案為：在溶液的中下部產(chǎn)生沉淀有利于和空氣隔絕．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，根據(jù)各個電極上發(fā)生的電極反應(yīng)來分析解答，注意不能根據(jù)金屬的活潑性判斷原電池正負極，要根據(jù)失電子的難易程度確定原電池負極，為易錯點．