Question

1．请按要求回答下列问题．
（1）根据图1回答①②：
①A电极可观察到的现象是锌极镀上一层红色物质，电极反应式为Cu²⁺+2e^-═Cu；B极的电极反应式为Cu-2e^-═Cu²⁺．
②通电一段时间后，CuSO₄溶液的浓度不变，pH不变（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）根据图2回答③④：
③将较纯净的CuSO₄溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，电解反应的离子方程式为2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4H⁺．
④实验完成后，铜电极增重a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积0.175aL．

Answer 1

分析 （1）①为电解池，Cu为阳极不断溶解，Zn为阴极，铜离子在阴极放电生成Cu；
②该池为电镀池，电解质溶液浓度不变，pH不变；
（2）电镀时，石墨为阳极，发生氧化反应，生成氧气，铜为阴极，发生还原反应，以此解答．

解答 解：（1）①为电解池，Cu为阳极不断溶解，电极反应式为：Cu-2e^-═Cu²⁺，Zn为阴极，铜离子在阴极放电生成Cu，锌极镀上一层红色的铜，电极方程式为Cu²⁺+2e^-═Cu，
故答案为：锌极镀上一层红色物质；Cu²⁺+2e^-═Cu；
②该池为电镀池，电解质溶液浓度不变，pH不变，故答案为：不变；不变；
 （2）③电镀时，石墨为阳极，发生氧化反应，电极方程式为4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，生成氧气，铜为阴极，总反应式为2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4H⁺，
故答案为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4H⁺；
④铜电极增重a g，n（Cu）=$\frac{a}{64}$mol，转移$\frac{a}{32}$mol电子，由可知4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，生成n（O₂）=$\frac{1}{4}$×$\frac{a}{32}$mol，
则体积为$\frac{1}{4}$×$\frac{a}{32}$mol×22.4L/mol=0.175aL，
故答案为：0.175a．

点评 本题综合考查原电池和电解池知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握原电池、电解池的工作原理以及电极方程式的书写，难度中等．