题目内容
(1)如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中央滴入浓硫酸铜溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)当杠杆为绝缘体时,A端比B端 (填高、低、不变。下同);当杠杆为导体时,A端比B端 。
(2)依据氧化还原反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计的原电池如下图所示,其中Y为可溶性硫酸盐。
请回答下列问题:
①电解质溶液Y是 ;(填化学式)
②X电极发生的电极反应为 ;
③装置中盐桥中除添加琼脂外,还要添加KCl的饱和溶液,电池工作时,对盐桥中的K+、Cl-的移动方向的表述正确的是________。
A.盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动
B.盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动
C.盐桥中的K+、Cl-都向左侧烧杯移动
D.盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动
(3)把(2)中盐桥改为铁棒插入A、B池中,其它不变,电流计的指针 (填“会”、“不会”)发生偏转,A装置名称 填(“原电池”或“电解池”),A中溶液浓度 (填增大、不变、变小),铜棒的电极名称为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)
(4)把(2)中盐桥改为铜棒,其它不变,电流计的指针 (填“会”、“不会”)发生偏转,理由是 。
(2)依据氧化还原反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计的原电池如下图所示,其中Y为可溶性硫酸盐。
请回答下列问题:
①电解质溶液Y是 ;(填化学式)
②X电极发生的电极反应为 ;
③装置中盐桥中除添加琼脂外,还要添加KCl的饱和溶液,电池工作时,对盐桥中的K+、Cl-的移动方向的表述正确的是________。
A.盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动
B.盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动
C.盐桥中的K+、Cl-都向左侧烧杯移动
D.盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动
(3)把(2)中盐桥改为铁棒插入A、B池中,其它不变,电流计的指针 (填“会”、“不会”)发生偏转,A装置名称 填(“原电池”或“电解池”),A中溶液浓度 (填增大、不变、变小),铜棒的电极名称为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)
(4)把(2)中盐桥改为铜棒,其它不变,电流计的指针 (填“会”、“不会”)发生偏转,理由是 。
(1)高;低 (2)①CuSO4②Fe-2e-=Fe2+ ③B
(3)会、电解池、不变、正极 (4)不、两池都没有可自发进行的氧化还原反应
(3)会、电解池、不变、正极 (4)不、两池都没有可自发进行的氧化还原反应
试题分析:(1)当杠杆为绝缘体时,加入硫酸铜溶液后,铁和硫酸铜发生置换反应生成铜附着在铁表面,质量增加,因此是A端比B端高;当杠杆为导体时,加入硫酸铜溶液后,铁和铜构成原电池。铁的金属性强于铜,因此铁是负极失去电子,被还原。铜是正极,溶液中的铜离子得到电子,发生还原反应析出铜。因此是A端比B端低。
(2)①根据方程式Fe+Cu2+=Fe2++Cu可知,铁失去电子被氧化,发生氧化反应,因此铁是负极,溶液中的铜离子得到电子发生还原反应。由于左侧烧杯中盛有硫酸亚铁溶液,所以X电极是铁电极,做负极,C电极是正极,所以电解液Y应该是硫酸铜溶液。
②X电极是铁电极,做负极,发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+。
③由于左侧烧杯中产生亚铁离子,因此要保证溶液的电中性,则盐桥中的阴离子氯离子向向左侧烧杯移动。右侧烧杯中铜离子放电,所以要保证溶液的电中性,在盐桥中的阳离子K+向右侧烧杯移动,A、C、D均不正确,B正确,答案选B。
(3)把(2)中盐桥改为铁棒插入A、B池中,其它不变,则此时B中铁与铜可以构成原电池,所以电流计指针发生偏转。此时B装置是原电池,则A装置是电解池。由于A中电极都是铁,而电解质溶液是硫酸亚铁,因此相当于是电镀,溶液的浓度不变。由于铁的金属性强于铜,所以B装置中铁是负极,铜是正极。
(4)把(2)中盐桥改为铜棒,其它不变。由于此时两池都没有可自发进行的氧化还原反应,因此不能构成原电池,所以电流计指针不发生偏转。
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