Question

【题目】某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题．当闭合装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转．请回答下列问题：

（1）甲装置的名称是 ______ ；Pt为 ______ 极（A．正B．负C．阳D．阴）．

（2）写出电极反应式：Cu极 ______ ，C极 ______ ．

（3）若乙中电极不变，将其溶液换成饱和NaCl溶液，乙中溶液的总反应的离子方程式为 ______ ；若要使溶液恢复到原饱和溶液的浓度，需要加入的物质是 ______ （填名称）；

（4）若乙中电极不变，将其溶液换成饱和CuSO4溶液，当甲中产生0.1mol气体时，线路中转移的电子数是 ______ ；乙中溶液H+的浓度是 ______ （假设溶液体积是200mL，且电解过程中溶液体积不变）．

Answer 1

【答案】 原电池 阳 2H++2e-=H2↑ Cu2++2e-=Cu 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 氯化氢 1.204×1023（或0.2NA） 1mol/L

【解析】试题分析：（1）根据构成原电池的条件知：甲装置为铜锌原电池，Zn为负极，Cu为正极；乙装置为电解池，与正极相连的为阳极；
（2）Cu极上氢离子得电子；C极上铜离子得电子；
（3）若乙中电极不变，将其溶液换成饱和NaCl溶液，为惰性电极电解饱和食盐水；根据电解产物判断要使溶液恢复到原饱和溶液的浓度，需要加入的物质。
（4）据电子守恒和电极反应式计算；
解析：（1）由图中的铜、锌两种电极和电解质稀硫酸和闭合电路知：甲装置的名称是原电池，Zn活泼，则Zn作负极，Cu作正极，乙装置为电解池，C极与负极相连为阴极，Pt极与正极相连为阳极；

（2）甲装置为原电池，Cu极为正极，正极上氢离子得电子，正极上的反应为：2H++2e-=H2↑，乙装置为电解池，C极与负极相连为阴极，阴极上铜离子得电子，则电极反应为Cu2++2e-=Cu；

（3）若乙中电极不变，将其溶液换成饱和NaCl溶液，为惰性电极电解饱和食盐水，总反应为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；阳极生成氯气，阴极生成氢气，所以要使溶液恢复到原饱和溶液的浓度，需要加入适量的氯化氢。

（4）甲中正极反应为2H++2e-=H2↑，产生0.1mol气体时，线路中转移的电子0.2mol，电子数1.204×1023（或0.2NA）；乙中阳极反应为 根据电子守恒，乙中生成氢离子的物质的量是0.2mol，H+的浓度是 1mol/L。