Question

【题目】电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容。某兴趣小组做如下探宄实验：

(1)如左下图l为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置，该反应的离子方程式为_______，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过______mol电子。

(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式_______。

(3)如上如图，其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，乙装置中与铜线相连的石墨(2)电极上发生的反应式为______________。

(4)在如图乙装置中改为加入400 mLCuSO4溶液，一段时间后，若某电极质量增重1.28 g，则此时溶液的氢离子浓度为__________。（假设溶液体积无变化）

Answer 1

【答案】 Fe+Cu2+＝Fe2++Cu 0.2 2H++2e-＝H2↑ 2Cl――2e－=Cl2↑ 1

【解析】（1）设计的原电池装置的自发氧化还原反应是：Fe+Cu2＋=Cu+Fe2＋，设电子转移量是x，则64×0.5x+56×0.5x=12，解得x=0.2；(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，铵根离子水解导致溶液显示酸性，实质是：NH4＋+H2ONH3·H2O+H＋，正极发生2H＋+2e－=H2↑；(3)其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，则乙装置是电解池，甲装置是原电池，Fe是负极，Cu丝是正极，所以其中与铜线相连石墨电极是阳极，该极上发生的反应式为2Cl－-2e－=Cl2↑；（4）阴极反应：Cu2＋+2e－=Cu，当该极增重1.28g即0.02mol时，转移电子是0.04mol，总反应式为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑，可知生成0.04molH＋，则c（H＋）=0.04mol/0.4L=0.1mol·L－1，pH=1。