Question

4．铜锌原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（　　）

• A． 锌电极上发生的反应：
• B． 电池工作一段时间后，甲池的c（SO₄^2-）减小
• C． 电流由锌电极经电流表流向铜电极
• D． 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

Answer 1

分析 由图象可知，该原电池反应式为：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu，Zn发生氧化反应，为负极，Cu电极上发生还原反应，为正极，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，两池溶液中硫酸根浓度不变，随反应进行，甲池中的Zn²⁺通过阳离子交换膜进入乙池，以保持溶液呈电中性，据此解答．

解答 解：A．由图象可知，该原电池反应式为：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu，Zn为负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，故A错误；
B．阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c（SO₄^2-）不变，故B错误；
C．电流从正极铜极经过导线移向负极锌极，故C错误；
D．随反应进行，甲池中的Zn²⁺通过阳离子交换膜进入乙池，以保持溶液呈电中性，进入乙池的Zn²⁺与放电的Cu²⁺的物质的量相等，而Zn的摩尔质量大于Cu，故乙池溶液总质量增加，故D正确；
故选D．

点评 本题考查原电池工作原理，注意阳离子交换膜不允许阳离子通过，D选项利用电荷守恒分析，难度中等．