Question

12．锌铜原电池装置如图所示，其中阴离子交换膜只允许阴离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（　　）

• A． 铜电极上发生氧化反应
• B． 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
• C． 电池工作一段时间后，乙池的c（Zn²⁺）＞c（SO₄^2-）
• D． 阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

Answer 1

分析 由图象可知，该原电池反应式为：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu，Zn发生氧化反应，为负极，Cu电极上发生还原反应，为正极，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，两池溶液中硫酸根浓度不变，随反应进行，甲池中的Zn²⁺通过阳离子交换膜进入乙池，以保持溶液呈电中性，进入乙池的Zn²⁺与放电的Cu²⁺的物质的量相等，而Zn的摩尔质量大于Cu，故乙池溶液总质量增大．

解答 解：A．由图象可知，该原电池反应式为：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu，Zn为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，故A错误；
B．甲池中的Zn²⁺通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中发生反应：Cu²⁺+2e^-=Cu，保持溶液呈电中性，进入乙池的Zn²⁺与放电的Cu²⁺的物质的量相等，而Zn的摩尔质量大于Cu，故乙池溶液总质量增大，故B正确；
C．阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c（SO₄^2-）不变，以保持溶液呈电中性，进入乙池的Zn²⁺与放电的Cu²⁺的物质的量相等，所以乙池的c（Zn²⁺）≤c（SO₄^2-），故C错误；
D．甲池中的Zn²⁺通过阳离子交换膜进入乙池，而阴离子不能通过，以保持溶液电荷守恒，故D错误，
故选：B．

点评 本题考查原电池工作原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握原电池的工作原理，题目比较基础，注意阳离子交换膜不允许阳离子通过，C选项利用电荷守恒分析．