Question

下列四种装置中，均盛200mL的溶液．①0.005mol/LCuSO₄溶液②0.01mol/LH₂SO₄③ZnCl₂溶液　④KCl溶液．

（1）上述四种装置中，为电解池的是

①③④

（用编号回答），装置①中两电极的电极反应式分别是阴极：

Cu²⁺+2e^-=Cu

，阳极：

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

；
（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

Fe-2e^-=Fe

，C极上发生的反应是

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．
（3）工作一段时间后，测得导线上均通过0.003mol电子，则上述四种装置中溶液pH最小的是

①

（用编号回答，溶液体积变化忽略不计）．

Answer 1

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）①电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，导致溶液酸性增强；
②中锌失电子发生氧化反应，氢离子得电子发生还原反应，导致溶液中氢离子浓度减小，溶液的PH增大；
③中阳极上锌失电子发生氧化反应，阴极上氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，溶液的pH增大；
④中阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，溶液的PH增大，
所以则上述四种装置中溶液pH最小的是①，
故选①．

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．