Question

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．当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转．请回答下列问题：

（1）甲装置的名称是

 

   （填“原电池”或“电解池”）．
（2）写出电极反应式：Pt极

 

；当甲中产生0.1mol气体时，乙中析出铜的质量应为

 

．
（3）若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，电键闭合一段时间后，乙中溶液的颜色

 

（填“变深”、“变浅”或“无变化”）．
（4）若乙池溶液通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）₂后恰好恢复到电解前的浓度．则电解过程中转移电子的数目为

 

．（用N_A表示）

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）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；
（2）Pt极与铜相连应为阳极，氢氧根离子失电子；C极上铜离子得电子析出铜根据电子守恒计算；
（3）若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，该装置为电镀池，根据溶液中离子浓度是否变化判断；
（4）根据“析出什么加入什么”的原则计算．

解答： 解：（1）由图中的铜、锌两种电极和电解质稀硫酸和闭合电路知：该装置为原电池，Zn活泼，则Zn作负极，Cu作正极，故答案为：原电池；
（2）Pt极与铜相连应为阳极，氢氧根离子失电子，反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；当甲中产生0.1mol气体时即0.1mol氢气，所以转移电子为0.2mol，则C极上铜离子得电子析出铜，反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，析出铜为0.1mol×64g/mol=6.4g；
故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；6.4g；
（3）若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，则为电镀池，阳极铜失电子生成铜离子，阴极铜离子得电子生成铜单质，则溶液中铜离子的浓度不变，所以溶液的颜色不变；
故答案为：无变化；
（4）根据“析出什么加入什么”的原则知，0.1mol的Cu（OH）₂相当于0.1molCuO和0.1molH₂O，阴极上析出氢气和铜，则转移电子的数目=0.1mol×（2+2）×N_A/mol=0.4N_A，故答案为：0.4N_A．

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反应是解本题关键，再结合转移电子守恒来分析解答，难点是（4），阴极上不仅铜离子放电，氢离子也放电，为易错点．