Question

某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題．當(dāng)閉合該裝置的電鍵時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．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(yīng)式：Pt極

 

；當(dāng)甲中產(chǎn)生0.1mol氣體時，乙中析出銅的質(zhì)量應(yīng)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(fù)到電解前的濃度．則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為

 

．（用N_A表示）

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)構(gòu)成原電池的條件知：甲裝置為銅鋅原電池，Zn為負(fù)極，Cu為正極；
（2）Pt極與銅相連應(yīng)為陽極，氫氧根離子失電子；C極上銅離子得電子析出銅根據(jù)電子守恒計算；
（3）若乙中溶液不變，將其電極都換成銅電極，該裝置為電鍍池，根據(jù)溶液中離子濃度是否變化判斷；
（4）根據(jù)“析出什么加入什么”的原則計算．

解答： 解：（1）由圖中的銅、鋅兩種電極和電解質(zhì)稀硫酸和閉合電路知：該裝置為原電池，Zn活潑，則Zn作負(fù)極，Cu作正極，故答案為：原電池；
（2）Pt極與銅相連應(yīng)為陽極，氫氧根離子失電子，反應(yīng)式為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；當(dāng)甲中產(chǎn)生0.1mol氣體時即0.1mol氫氣，所以轉(zhuǎn)移電子為0.2mol，則C極上銅離子得電子析出銅，反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-=Cu，析出銅為0.1mol×64g/mol=6.4g；
故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；6.4g；
（3）若乙中溶液不變，將其電極都換成銅電極，則為電鍍池，陽極銅失電子生成銅離子，陰極銅離子得電子生成銅單質(zhì)，則溶液中銅離子的濃度不變，所以溶液的顏色不變；
故答案為：無變化；
（4）根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知，0.1mol的Cu（OH）₂相當(dāng)于0.1molCuO和0.1molH₂O，陰極上析出氫氣和銅，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目=0.1mol×（2+2）×N_A/mol=0.4N_A，故答案為：0.4N_A．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，明確各個電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒來分析解答，難點是（4），陰極上不僅銅離子放電，氫離子也放電，為易錯點．