Question

10．如图所示装置中，当线路接通时，发现M 滤纸（用Na₂SO₄溶液的石蕊试液浸润过）的a端显蓝色，b端显红色，且知甲中电极材料是锌、银，乙中电极材料是铂、铜，且乙中两电极不发生变化．回答：
（1）甲、乙分别是什么装置？原电池、电解池．
（2）写出A、B、C、D的电极名称以及电极材料和电极反应式．
A极：（负极Zn ）：Zn-2e^-=Zn²⁺；     B极：（正极Ag）：Cu²⁺+2e^-=Cu；
C极：（阳极Pt）：4OH^-+4e^-=2H₂O+O₂↑；     D极：（阴极Cu）：2H⁺+2e^-=H₂↑．

Answer 1

分析 发现M（用Na₂SO₄溶液的石蕊试液浸润过）a端显蓝色，则a端为碱性，氢离子放电，为阴极，b端显红色，则b端为酸性，氢氧根离子放电，是阳极，和电源的正极相连的是阳极，和电源的负极相连的是阴极，根据原电池、电解池的构成条件以及工作原理知识来回答．

解答 解：发现M（用Na₂SO₄溶液的石蕊试液浸润过）a端显蓝色，则a端为碱性，氢离子放电，为阴极，b端显红色，则b端为酸性，氢氧根离子放电，是阳极，和电源的正极相连的是阳极，和电源的负极相连的是阴极，即a是阴极，b是阳极，
（1）甲中电极材料是锌-银，金属锌可以和硫酸铜之间发生置换反应，属于自发的氧化还原反应，所以该装置属于原电池，金属锌是负极，和a相连，银是正极，乙中电极材料是铂-铜，且乙中两极不发生变化，该装置属于电解池，金属铜是阴极，为D电极，Pt是阳极材料，
故答案为：原电池；电解池；
（2）A装置属于原电池，金属锌是负极，和a相连，即为A极，电极方程式为Zn-2e^-=Zn²⁺，银是正极，即为B极，电极方程式为Cu²⁺+2e^-=Cu，乙中电极材料是铂-铜，且乙中两极不发生变化，该装置属于电解池，金属铜是阴极，为D电极，阴极上氢离子得电子生成氢气，其电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑，Pt是阳极材料，即为C电极，C极上氢氧根离子失电子生成氧气，其电极方程式为：4OH^-+4e^-=2H₂O+O₂↑；
故答案为：（负极Zn ）：Zn-2e^-=Zn²⁺；（正极Ag）：Cu²⁺+2e^-=Cu；（阳极Pt）：4OH^-+4e^-=2H₂O+O₂↑；（阴极Cu）：2H⁺+2e^-=H₂↑．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，明确各个电极上发生的电极反应是解本题关键，根据电极的确定以及电极变化现象来回答，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的应用能力．