Question

【题目】下图中甲和乙均是盐桥原电池装置。请按要求填空

(1)甲中Co电极发生的反应方程式为_____________________________________。

(2)两烧杯中盐桥(填充物为浸有饱和KNO3溶液的琼脂)的作用是__________并使两烧杯中溶液保持电中性。

(3)判断反应2Ag(s)+Cd2+(aq)=Cd(s)+2Ag+(aq)能否自发进行并解释理由_________________________。

(4)开始时，乙电池左右烧杯各含100溶液，且Co2+、Ag+浓度均为4mol/L，当有1.204×1022个电子通过外电路时，两烧杯溶液中Co2+、Ag+浓度差为__________(忽略溶液的体积变化)。

Answer 1

【答案】 Co2++2e-=Co 将两个烧杯组成的内电路连接起来形成闭合回路 不能，因为由甲乙两图可知，还原性Cd>Ag，因此该反应不能自发进行 0.3mol/L

【解析】甲图中，Cd作负极，负极上失电子发生氧化反应，Co作正极，正极上溶液中金属阳离子得电子发生还原反应生成金属单质；乙图中，Co作负极，负极上失电子发生氧化反应，Ag作正极，正极上银离子得电子发生还原反应生成银单质，据此解答。

(1)根据装置图可判断甲中Co电极是正极，溶液中的Co2+发生得到电子的还原反应，即发生的反应方程式为Co2++2e-=Co。

(2)原电池放电时，负极上失去电子，正极上得电子，电子从负极沿导线流向正极，如果没有盐桥，不能形成闭合回路，没有电流产生，所以盐挢的作用是将两个烧杯组成的内电路连接起来形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性。

(3)根据甲乙两图可知，还原性Cd＞Ag，因此该反应2Ag(s)+Cd2+(aq)＝Cd(s)+2Ag+(aq)不能自发进行。

(4)1.204×1022个电子的物质的量是1.204×1022/6.02×1023mol－1=0.02mol，则Co2+浓度增加0.1mol/L，Ag+浓度减少0.2mol/L，所以两烧杯溶液中Co2+、Ag+浓度差为0.3mol/L。