Question

（18分）（Ⅰ）某興趣小組的同學用下圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝置的電鍵時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉。請回答下列問題：

（1）甲裝置的名稱是_____(填“原電池”或“電解池”)。

（2）寫出電極反應式：Pt極 ；

當甲中產生0.1 mol氣體時，乙中析出銅的質量應為___________。

（3）若乙中溶液不變，將其電極都換成銅電極，電鍵閉合一段時間后，乙中溶液的顏色_______（填“變深”、“變淺”或“無變化”）。

（4）若乙池溶液通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）2后恰好恢復到電解前的濃度。則電解過程中轉移電子的數目為 。（用NA表示）

（Ⅱ）由Cu2+、Cl- 、Na+、SO42-四種離子中的兩種離子組成的電解質溶液若干種，可選用鐵電極、銅電極、鉑電極進行電解實驗。

（1）欲使鐵制品表面鍍銅，應以_______為陽極，電解質溶液為 。

（2）以鉑作陽極電解 溶液時，溶液的堿性有明顯增強，且溶液保澄清，電解時總反應的化學方程式為 。

Answer 1

Ⅰ.（1）原電池；（2）2Cl--2e-=Cl2↑ 、 6.4g；（3） 變深 ；（4） 0.4NA ；

Ⅱ．（1） 銅 、硫酸銅或氯化銅溶液 ；（2） 氯化鈉溶液

【解析】

試題分析：（Ⅰ）（1）根據圖中的銅、鋅兩種電極和電解質稀硫酸構成閉合電路知：該裝置為原電池，Zn活潑，則Zn作負極，Cu作正極，發(fā)生電池反應為Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，電子由負極流向正極，該裝置將化學能轉變?yōu)殡娔�。�?）甲裝置為原電池，將化學能轉變?yōu)殡娔埽�乙裝置為電解池，石墨和鉑都為惰性電極，連接電源正極的鉑電極為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應：2Cl--2e-=Cl2↑，連接電源負極的碳電極為電解池的陰極，發(fā)生：Cu2++2e-=Cu，根據原電池、電解池中電子守恒，當甲中產生0.1mol氣體時，銅正極上發(fā)生2H++2e-=H2↑，轉移0.2mol電子，根據Cu2++2e-=Cu，乙中析出銅的物質的量為0.1mol，質量為6.4克。（3）若乙中溶液不變，將其電極都換成銅電極，電鍵閉合一段時間后，為電鍍池，陽極銅溶解Cu-2e-=Cu2+，陰極銅上銅離子得電子析出金屬銅Cu2++2e-=Cu，溶液中銅離子顏色為藍綠色，溶液中c（Cu2+）不變，所以顏色未變。（4）1 mol Cu(OH)2可看成0.1 mol CuO·H2O即加入0.1 mol CuO和0.1 mol H2O能恢復到電解前的濃度。電解CuSO40.1 mol，轉移電子0.2 mol，電解消耗水0.1 mol，又轉移電子0.2 mol，共轉移0.4 mol e－；（Ⅱ）由Cu2+、Cl-、Na+、SO42-四種離子中的兩種離子組成的電解質溶液，可以是CuCl2、Na2SO4；也可為CuSO4、NaCl；（1）鐵制品表面鍍銅，應銅做陽極，電解硫酸銅或氯化銅溶液；（2）以鉑作陽極電解硫酸銅，電解過程中，陽極：溶液中陰離子OH-、SO42-移向陽極，氫氧根離子放電發(fā)生氧化反應，電極反應式：4OH--4e-═2H2O+O2↑；陰極：溶液中陽離子Cu2+、H+移向陰極發(fā)生還原反應，電極反應：2Cu2++4e-═2Cu；所以溶液中氫氧離子濃度逐漸減小，氫離子濃度逐漸增大，pH值逐漸變小；以鉑作陽極電解氯化鈉溶液時，陰極電極反應式為：2H2O+2e-=H2 ↑+2OH-，陽極上氯離子失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：2Cl--2e-=Cl2↑，同時生成氫氧化鈉，所以其電池反應式為：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以溶液中氫離子濃度逐漸減小，pH值逐漸變大，且溶液保持澄清；

考點：考查電解原理、化學電源新型電池。