Question

6．按如图装置进行实验，图中C₁、C₂均为石墨棒．请回答下列问题．
（1）锌极为负极，电极反应式为：Zn-2e^-=Zn²⁺；
石墨棒C₁为阳极，电极反应式为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
石墨棒C₂附近观察到的实验现象为有气泡，溶液变红；
（2）当C₂极析出224mL气体（标准状态）时，锌的质量减小0.65g，A池中溶液的质量变化增大（填增大、不变或减小）0.01g．

Answer 1

分析 该装置A中有自发进行的氧化还原反应为原电池，锌易失电子作负极，铜作正极，B为电解池，B中连接铜的电极为阳极，连接锌的电极为阴极，电解池中阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，根据串联电路中得失电子守恒计算．

解答 解：（1）A中有自发进行的氧化还原反应，能将化学能转化为电能，活泼性较强的Zn为负极，电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺；活泼性较弱的Cu为正极，石墨棒C₁与正极相连为阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，其电极反应式为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；石墨棒C₂为阴极，阴极上电解水生成氢气和氢氧根离子，所以阴极附近有气泡，溶液变红，
故答案为：负；Zn-2e^-=Zn²⁺；阳；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；有气泡，溶液变红；
（2）石墨棒C₂为阴极，阴极上电解水生成氢气和氢氧根离子，其电极方程式为：4H₂O+4e^-=2H₂↑+4OH^-，当C₂极析出224mL气体（标准状态）时，生成氢气的物质的量为n（H₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，则转移的电子为0.02mol，Zn电极的方程式为：Zn-2e^-=Zn²⁺，根据电子守恒可知，消耗的Zn为0.01mol，则锌的质量减少0.65g；根据A中电池反应式Zn+Cu²⁺=Cu+Zn²⁺，故生成铜单质是0.01mol，质量是0.64g，CuSO₄溶液的质量增加了0.65g-0.64g=0.01g，
故答案为：0.65；增大；0.01．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，正确判断原电池和电解池的电极反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写和电子守恒的应用，难度不大．