Question

【题目】如图所示，甲、乙两个装置的烧杯中分别盛有足量的CuCl2溶液。

(1)甲装置中，Zn电极发生______反应（填“氧化”或“还原”），溶液中Cl-向_____极（填“Zn”或“Cu”）移动，Zn电极反应式为_______，若反应过程中有0.1mol电子发生转移，则Cu极质量增加__________。

(2)乙装置中，石墨电极C1是_______极，现象是______，C2极电极反应式为_______，若反应过程中阴极析出12.8g的Cu，则阳极产生的气体在标准状况下的体积为________。

Answer 1

【答案】氧化 Zn Zn-2e-=Zn2+ 3.2g 阴 有红色物质析出 2Cl--2e-=Cl2↑ 4.48L

【解析】

(1)活泼金属锌为负极，原电池中阴离子向负极移动，根据转移电子守恒分析解答；

(2)石墨电极C1与电源的负极相连作阴极，溶液中铜离子在阴极上放电生成单质铜，C2极与电源的正极连接，作阳极，氯离子失去电子，发生氧化反应，先计算12.8g的Cu的物质的量，然后根据同一闭合回路中转移电子相同，计算阳极产生的氯气的物质的量，由此分析解答。

(1)在甲装置中，Zn电极发生氧化反应，溶液中Cl-向正电荷较多的负极Zn移动，负极Zn失去电子，发生氧化反应，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；若反应过程中有0.1mol电子发生转移，根据同一闭合回路中电子转移数目相等，可知在正极Cu上生成铜的物质的量为n(Cu)=0.1mol÷2=0.05mol，则Cu极质量增加m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g；

(2)石墨电极C1与电源的负极相连，作阴极，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，溶液中Cu2+在阴极C1放电生成单质铜，因此看到的C1电极上的现象为有红色物质析出；C2极与电源的正极连接，作阳极，溶液中的阴离子Cl-失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，12.8g的Cu的物质的量n(Cu)=12.8g÷64g/m=0.2mol，则转移电子的物质的量为n(e-)=2×0.2mol=0.4mol，则阳极产生的氯气的物质的量n(Cl2)=0.2mol，其标准状况下体积为V(Cl2)=n(Cl2)Vm=0.2mol×22.4L/mol=4.48L。