Question

下列四种装置中，均盛200mL的溶液．①0.005mol/LCuSO₄溶液，②0.01mol/LH₂SO₄，③ZnCl₂溶液，④KCl溶液．

（1）上述四种装置中，为电解池的是

 

 （用编号回答），装置①中两电极的电极反应式分别是：阴极：

 

，阳极：

 

；
（2）若将装置④中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，则Fe极上发生的反应是

 

，C极上发生的反应是

 

．
（3）工作一段时间后，测得导线上均通过0.002mol电子，则上述装置②中生成气体的体积是

 

 mL  （溶液体积变化忽略不计）．

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）有外接电源的属于电解池，没有外接电源的属于原电池，装置①中是用惰性电极电解硫酸铜溶液，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电；
（2）装置④中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，该装置中电解质溶液呈中性，铁发生吸氧腐蚀，铁易失电子作负极，碳作正极；
（3）根据各个装置中氢离子或氢氧根离子浓度变化判断．

解答： 解：（1）有外接电源的属于电解池，没有外接电源的属于原电池，所以属于电解池的是①③④，
装置①中是用惰性电极电解硫酸铜溶液，阳极上氢氧根离子放电，电极反应式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极上铜离子放电，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案为：①③④；Cu²⁺+2e^-=Cu；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（2）装置④中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，该装置中电解质溶液呈中性，铁发生吸氧腐蚀，铁易失电子作负极，碳作正极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e^-=Fe，
正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：Fe-2e^-=Fe；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）②中电解的是硫酸，正极上发生电极反应：2H⁺+2e^-=H₂↑；当转移电子0.002mol时，得到氧气的物质的量是0.001mol，体积是22.4mL，故答案为：22.4．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，明确离子放电顺序是解本题关键，难度不大．