题目内容

5．如图所示，用导线将AB两个装置连接起来，ab都为石墨棒，回答：
①A烧杯中看到的现象为负极锌不断溶解，正极铜表面有气泡产生；
②B烧杯中看到的现象为a棒处有黄绿色的气体产生，b棒上有红色的铜析出；
③A中Zn被称为负极，Cu被称为正极，A装置叫原电池，B中a被称为阳极，b被称为阴极，B装置叫电解池；
④一段时间后Zn棒、Cu棒、a棒、b棒上反应或生成的物质的物质的量之比？
⑤若B中装有100mL 2mol/L的CuCl2溶液，反应一段时间后，A装置中Zn棒质量减少3.25g，此时B中Cl-的浓度为？（假设反应中溶液体积不变）

分析 ①A装置为原电池，Zn比Cu活泼作负极，锌溶解发生氧化反应，Cu作正极Cu上氢离子得电子生成氢气发生还原反应；
②B装置ab都为石墨棒即为电解池，与Cu相连的a为阳极氯离子失电子放出氯气，与Zn相连的b为阴极铜离子得电子发生还原反应；
③根据分析①②解答；
④根据每一个电极上的得失电子数目相等判断；
⑤根据溶解的锌的质量结合转移电子相等计算．

解答 解：①A装置为原电池，Zn比Cu活泼作负极，锌溶解发生氧化反应，Cu作正极Cu上氢离子得电子生成氢气发生还原反应，所以A烧杯中看到的现象为负极锌不断溶解，正极铜表面有气泡产生，故答案为：负极锌不断溶解，正极铜表面有气泡产生；
②B装置ab都为石墨棒即为电解池，与Cu相连的a为阳极氯离子失电子放出氯气，与Zn相连的b为阴极铜离子得电子发生还原反应，所以B烧杯中看到的现象为a棒处有黄绿色的气体产生，b棒上有红色的铜析出，故答案为：a棒处有黄绿色的气体产生，b棒上有红色的铜析出；
③A装置为原电池，Zn比Cu活泼作负极，Cu作正极；B装置ab都为石墨棒即为电解池，与Cu相连的a为阳极，与Zn相连的b为阴极，故答案为：负；正；原电池；阳；阴；电解池；
④因为锌电极锌失电子溶解反应式Zn-2e-=Zn2+；Cu上氢离子得电子生成氢气反应式2H++2e-=H2↑；a为阳极氯离子失电子放出氯气反应式为2Cl--2e-=C12↑；b为阴极铜离子得电子生成铜反应式为Cu2++2e-=Cu；又每一个电极上的得失电子数目相等，所以Zn棒、Cu棒、a棒、b棒上反应或生成的物质的物质的量之比为1：1：1：1，答：一段时间后Zn棒、Cu棒、a棒、b棒上反应或生成的物质的物质的量之比为1：1：1：1；
⑤A装置中Zn棒质量减少3.25g，反应式Zn-2e-=Zn2+，即转移的电子为$\frac{3.25}{65}$×2=0.1mol，又阳极上的电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，所以消耗的n（Cl-）=0.1mol，则此时B中Cl-的浓度为$\frac{2×0.1×2-0.1}{0.1}$=3mol/L；
答：此时B中Cl-的浓度为3mol/L．

点评 本题考查了原电池原理和电解池原理的应用，明确有关原理及电极反应是解答本题的关键，题目难度不大，注重基础知识的考查．

练习册系列答案
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