题目内容
请同学们仔细分析下面的装置图，回答以下问题：
（1）甲池中碳棒的电极反应式： ．
（2）假设甲池中CuSO4溶液足量而且两电极的质量开始时相等，一段时间后两电极的质量差为12g，则整个电路中转移的电子数目为 ．
（3）乙池实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转．
①断开K2，闭合K1时，直流电源端为正极（填“A”或“B”），此时发生总反应的离子方程式为： ，若一段时间后，两电极共收集到标准状况下1120mL气体，则此时溶液的PH为 （假设常温下此时溶液的体积为500mL）．
②断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为： ．
③若乙池的电源正负极开始时就与上述电源的相反，则反应一段时间后，其溶液中可能出现的现象是 ．
（1）甲池中碳棒的电极反应式：
（2）假设甲池中CuSO4溶液足量而且两电极的质量开始时相等，一段时间后两电极的质量差为12g，则整个电路中转移的电子数目为
（3）乙池实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转．
①断开K2，闭合K1时，直流电源端为正极（填“A”或“B”），此时发生总反应的离子方程式为：
②断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：
③若乙池的电源正负极开始时就与上述电源的相反，则反应一段时间后，其溶液中可能出现的现象是
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：（1）该装置是原电池，Fe易失电子作负极、C为正极，正极上铜离子放电；
（2）负极上反应Fe-2e-=Fe2+、正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极质量减少、正极质量增加，则两个电极质量差等于溶解铁和析出铜的质量之和，根据金属和转移电子之间的关系计算；
（3）①断开K2，闭合K1时，两极均有气泡产生，说明铜作阴极、石墨作阳极，则A是正极，阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电；
若一段时间后，两电极共收集到标准状况下1120mL气体，其物质的量=
=0.05mol，根据转移电子相等知，两个电极上生成气体物质的量相等，所以生成氯气的物质的量为0.025mol，根据氯气和氢氧化钠正极的关系计算溶液的pH；
②断开K1，闭合K2时，形成原电池，铜电极上氢气失电子发生氧化反应；
③若乙池的电源正负极开始时就与上述电源的相反，Cu电极上铜失电子发生氧化反应，石墨电极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中有氢氧根离子生成，铜离子在碱性条件下生成氢氧化铜沉淀．
（2）负极上反应Fe-2e-=Fe2+、正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极质量减少、正极质量增加，则两个电极质量差等于溶解铁和析出铜的质量之和，根据金属和转移电子之间的关系计算；
（3）①断开K2，闭合K1时，两极均有气泡产生，说明铜作阴极、石墨作阳极，则A是正极，阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电；
若一段时间后，两电极共收集到标准状况下1120mL气体，其物质的量=
| 1.12L |
| 22.4L/mol |
②断开K1，闭合K2时，形成原电池，铜电极上氢气失电子发生氧化反应；
③若乙池的电源正负极开始时就与上述电源的相反，Cu电极上铜失电子发生氧化反应，石墨电极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中有氢氧根离子生成，铜离子在碱性条件下生成氢氧化铜沉淀．
解答：
解：（1）该装置是原电池，Fe易失电子作负极、C为正极，正极上铜离子放电，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故答案为：Cu2++2e-=Cu；
（2）负极上反应Fe-2e-=Fe2+、正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极质量减少、正极质量增加，则两个电极质量差等于溶解铁和析出铜的质量之和，根据转移电子相等知，溶解Fe与析出Cu的物质的量相等，设Fe和Cu的物质的量分别为xmol，（56+64）g/mol×xmol=12g，x=0.1mol，根据铁和转移电子关系知，转移电子的物质的量数目为0.2NA，故答案为：0.2NA；
（3）①断开K2，闭合K1时，两极均有气泡产生，说明铜作阴极、石墨作阳极，则A是正极，阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电，电池反应式为2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-；
若一段时间后，两电极共收集到标准状况下1120mL气体，其物质的量=
=0.05mol，根据转移电子相等知，两个电极上生成气体物质的量相等，所以生成氯气的物质的量为0.025mol，根据2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-知，生成n（NaOH）=0.05mol，C（OH-）=
=0.1mol/L，则溶液的pH=13，
故答案为：2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2 OH-；13；
②断开K1，闭合K2时，形成原电池，铜电极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为2H2-2e-=2H+，故答案为：2H2-2e-=2H+；
③若乙池的电源正负极开始时就与上述电源的相反，Cu电极上铜失电子发生氧化反应，石墨电极上氢离子放电生成H2，同时溶液中有OH-生成，Cu2++2OH-=Cu（OH）2↓，所以看到的现象是有蓝色沉淀生成，故答案为：有蓝色沉淀生成．
（2）负极上反应Fe-2e-=Fe2+、正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极质量减少、正极质量增加，则两个电极质量差等于溶解铁和析出铜的质量之和，根据转移电子相等知，溶解Fe与析出Cu的物质的量相等，设Fe和Cu的物质的量分别为xmol，（56+64）g/mol×xmol=12g，x=0.1mol，根据铁和转移电子关系知，转移电子的物质的量数目为0.2NA，故答案为：0.2NA；
（3）①断开K2，闭合K1时，两极均有气泡产生，说明铜作阴极、石墨作阳极，则A是正极，阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电，电池反应式为2Cl-+2H2O
| ||
若一段时间后，两电极共收集到标准状况下1120mL气体，其物质的量=
| 1.12L |
| 22.4L/mol |
| ||
| 0.05mol |
| 0.5L |
故答案为：2Cl-+2H2O
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②断开K1，闭合K2时，形成原电池，铜电极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为2H2-2e-=2H+，故答案为：2H2-2e-=2H+；
③若乙池的电源正负极开始时就与上述电源的相反，Cu电极上铜失电子发生氧化反应，石墨电极上氢离子放电生成H2，同时溶液中有OH-生成，Cu2++2OH-=Cu（OH）2↓，所以看到的现象是有蓝色沉淀生成，故答案为：有蓝色沉淀生成．
点评：本题考查了原电池和电解池原理，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，注意：活泼金属作阳极时，阳极上金属失电子发生氧化反应，为易错点．
练习册系列答案
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Fe2（SO4）3+SO2↑+6H2O）（ ）
| ||
| A、小于20.16L |
| B、等于20.16L |
| C、介于20.16L和40.32L之间 |
| D、等于40.32L |
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