Question

按如图所示装置进行实验，并回答下列问题：
（1）锌极为

 

极，电极反应式为

 

；铜极为

 

极，电极反应式为

 

；
（2）石墨棒C₁为

 

极，电极反应式为

 

；石墨棒C₂附近发生的实验现象为

 

．
（3）当C₂极析出224mL气体（标准状况）时，锌的质量

 

 （填“增加”或“减少”）

 

 g；CuSO₄溶液的质量

 

 （填“增加”或“减少”）

 

 g．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）左边装置能自发的进行氧化还原反应，所以为原电池，右边装置为电解池；
（2）原电池中锌作负极、Cu作正极，负极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，正极电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，石墨棒C₁为阳极，电极反应式为2Cl^--2e-=Cl₂↑，石墨棒C₂为阴极，电极反应式为2H⁺+2e-=H₂↑，根据溶液中氢离子浓度变化判断pH变化；
（3）根据串联电路中转移电子相等进行计算．

解答： 解：（1）左边装置能自发的进行氧化还原反应，能将化学能转化为电能，所以为原电池，右边装置有外接电源，属于电解池，原电池中锌作负极、Cu作正极，负极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，正极电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案为：负；Zn-2e^-=Zn²⁺；正；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）石墨棒C₁为阳极，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，石墨棒C₂为阴极，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，石墨棒C₂附近还生成氢氧根离子，导致溶液碱性增强，则溶液的pH增大，酚酞遇碱变红色，所以石墨棒C₂附近发生的实验现象是：有气体生成、溶液变红色，
故答案为：阳； 2Cl^--2e^-=Cl₂；有气体生成，溶液变红；
（3）C₂极析出的气体是氢气，氢气的物质的量=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，原电池中锌作负极而被腐蚀，所以随着反应的进行，锌的质量逐渐减少，生成0.01mol氢气转移电子的物质的量=0.01mol×2=0.02mol，根据串联电路中转移电子相等知，锌减少的质量=

0.02mol

2

×65g/mol=0.65g，在原电池中，锌作负极、Cu作正极，负极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，正极电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，转移0.02mol电子，溶解0.65gZn，析出0.64gCu，溶液质量增加0.01g，
故答案为：减少；0.65；增加；0.01．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，根据反应的自发性确定原电池和电解池，再结合各个电极上发生的反应来分析解答，难点是电极反应式的书写，题目难度不大．