Question

有如图所示的装置，甲装置中的电解质溶液为硫酸铜溶液，乙中为稀硫酸，请按以下要求回答问题．
（1）甲装置是

 

（原电池或电解池），写出甲中铜电极上的电极反应为

 

．
（2）乙装置中铜电极做

 

  极，在该电极上的电极反应为

 

，铂电极上的电极反应为

 

．
（3）反应开始一段时间后，甲中锌极质量减少6.5克，此时乙中两极收集到的气体在标准状况下的总体积

 

L．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）甲装置能自发的进行氧化还原反应，且符合原电池构成条件，所以甲是原电池，则乙是电解池，甲中Zn易失电子作负极、Cu作正极，Cu电极上铜离子得电子发生还原反应；
（2）以中铜为阴极、Pt作阳极，阴极上氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电；
（3）根据转移电子相等计算生成气体体积．

解答： 解：（1）甲装置能自发的进行氧化还原反应，且符合原电池构成条件，所以甲是原电池，则乙是电解池，甲中锌易失电子作负极、铜作正极，Cu电极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：原电池；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）以中铜为阴极、Pt作阳极，阴极上氢离子放电，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，阳极上氢氧根离子放电，电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案为：阴；2H⁺+2e^-=H₂↑；4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（3）反应开始一段时间后，甲中锌极质量减少6.5克，转移电子的物质的量=

6.5g

65g/mol

×2=0.2mol，阳极上生成气体体积=

0.2mol

4

×22.4L/mol=1.12L，根据转移电子相等知，阴极上生成气体体积=

0.2mol

2

×22.4L/mol=2.24L，所以乙中析出气体体积为3.36L，故答案为：3.36．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，先根据能否自发进行氧化还原反应确定原电池和电解池，再结合离子放电顺序、转移电子相等进行解答，难点是电极反应式的书写，题目难度不大．