Question

【題目】某興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題．當閉合裝置的電鍵時，觀察到電流表的指針發生了偏轉．請回答下列問題：

（1）甲裝置的名稱是 ______ ；Pt為 ______ 極（A．正B．負C．陽D．陰）．

（2）寫出電極反應式：Cu極 ______ ，C極 ______ ．

（3）若乙中電極不變，將其溶液換成飽和NaCl溶液，乙中溶液的總反應的離子方程式為 ______ ；若要使溶液恢復到原飽和溶液的濃度，需要加入的物質是 ______ （填名稱）；

（4）若乙中電極不變，將其溶液換成飽和CuSO4溶液，當甲中產生0.1mol氣體時，線路中轉移的電子數是 ______ ；乙中溶液H+的濃度是 ______ （假設溶液體積是200mL，且電解過程中溶液體積不變）．

Answer 1

【答案】 原電池 陽 2H++2e-=H2↑ Cu2++2e-=Cu 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 氯化氫 1.204×1023（或0.2NA） 1mol/L

【解析】試題分析：（1）根據構成原電池的條件知：甲裝置為銅鋅原電池，Zn為負極，Cu為正極；乙裝置為電解池，與正極相連的為陽極；
（2）Cu極上氫離子得電子；C極上銅離子得電子；
（3）若乙中電極不變，將其溶液換成飽和NaCl溶液，為惰性電極電解飽和食鹽水；根據電解產物判斷要使溶液恢復到原飽和溶液的濃度，需要加入的物質。
（4）據電子守恒和電極反應式計算；
解析：（1）由圖中的銅、鋅兩種電極和電解質稀硫酸和閉合電路知：甲裝置的名稱是原電池，Zn活潑，則Zn作負極，Cu作正極，乙裝置為電解池，C極與負極相連為陰極，Pt極與正極相連為陽極；

（2）甲裝置為原電池，Cu極為正極，正極上氫離子得電子，正極上的反應為：2H++2e-=H2↑，乙裝置為電解池，C極與負極相連為陰極，陰極上銅離子得電子，則電極反應為Cu2++2e-=Cu；

（3）若乙中電極不變，將其溶液換成飽和NaCl溶液，為惰性電極電解飽和食鹽水，總反應為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；陽極生成氯氣，陰極生成氫氣，所以要使溶液恢復到原飽和溶液的濃度，需要加入適量的氯化氫。

（4）甲中正極反應為2H++2e-=H2↑，產生0.1mol氣體時，線路中轉移的電子0.2mol，電子數1.204×1023（或0.2NA）；乙中陽極反應為 根據電子守恒，乙中生成氫離子的物質的量是0.2mol，H+的濃度是 1mol/L。