Question

如图所示，a、b、c、d为惰性电极．甲装置中a、b两个电极上分别通入H₂、O₂，电解质溶液为NaOH溶液，乙装置中电解质溶液为CuSO₄溶液，按要求回答下列各题．

（1）甲装置乙装置分别为

 

、

 

（填电解池或原电池）．
（2）a电极的电极反应式为

 

，c电极的电极反应式为

 

．
（3）当b电极上通入112mL（标况下）O₂时，d电极上析出固体的质量为

 

g．

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：甲池中a通入氢气，b通入氧气，电解质为KOH溶液，可形成碱性氢氧燃料电池，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，乙为电解池，c为阳极，发生氧化反应，电极方程式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，d为阴极，发生还原反应，电极方程式为Cu²⁺+2e^-=Cu，以此解答．

解答： 解：a通入氢气，a为负极，b通入氧气，b为正极，电解质为KOH溶液，可形成碱性氢氧燃料电池，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，乙为电解池，c为阳极，发生氧化反应，电极方程式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，d为阴极，发生还原反应，电极方程式为Cu²⁺+2e^-=Cu，
（1）甲装置为原电池，乙装置为电解池，
故答案为：原电池；电解池；
（2）a通入氢气，a为负极，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，c为阳极，发生氧化反应，电极方程式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案为：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）b电极上通入112mL O₂（标况）时，n（O₂）=0.005mol，转移电子为0.005mol×4=0.02mol，d上的电极方程式为Cu²⁺+2e^-=Cu，则转移0.02mol电子时生成0.01molCu，所以d电极上析出Cu的质量为0.64g；
故答案为：0.64．

点评：本题综合考查原电池和电解池知识，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高考常见题型，注意把握电极方程式的书写，为解答该题的关键，难度中等．