Question

【題目】某學(xué)生利用下面實驗裝置探究鹽橋式原電池的工作原理。按照實驗步驟依次回答下列問題：

（1）銅為___極，導(dǎo)線中電子流向為___(用a、b表示)。

（2）若裝置中銅電極的質(zhì)量增加3.2g，則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為___；(用若NA表示阿伏加德羅常數(shù)，“NA”表示)

（3）裝置的鹽橋中除添加瓊脂外，還要添加KCl的飽和溶液，電池工作時，對鹽橋中的K＋、Cl－的移動方向的表述正確的是___。

A．鹽橋中的K＋向右側(cè)燒杯移動、Cl－向左側(cè)燒杯移動

B．鹽橋中的K＋向左側(cè)燒杯移動、Cl－向右側(cè)燒杯移動

C．鹽橋中的K＋、Cl－幾乎都不移動

（4）若將反應(yīng)2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+設(shè)計成原電池，其正極反應(yīng)是___。

（5）設(shè)計一個電化學(xué)裝置，實現(xiàn)這個反應(yīng)：Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑，請在下面方框內(nèi)畫出這個電化學(xué)裝置圖。___

Answer 1

【答案】正 a→b 0.1NA A Fe3+ +e— ＝Fe2+

【解析】

（1）鋅銅原電池中，鋅比銅活潑，故鋅為負極，銅為正極；原電池中，電子由負極流向正極，故電子的流向為a→b；

（2）3.2g銅物質(zhì)的量為0.05mol，由電極反應(yīng)式Cu2++2e-=Cu可知，生成1mol銅，轉(zhuǎn)移2mol電子，故生成0.05mol銅，導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移0.1mol電子，電子數(shù)目為0.1NA；

（3）左側(cè)燒杯中鋅失電子變成鋅離子，使得鋅電極附近帶正電荷，吸引陰離子向左側(cè)燒杯移動，右側(cè)燒杯中銅離子得到電子變成銅，使得銅電極附近帶負電荷，吸引陽離子向右側(cè)燒杯移動，故鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動、Cl-向左側(cè)燒杯移動；

故答案為A；

（4）根據(jù)方程式2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+可知氧化劑是鐵離子，還原劑是銅，所以如果設(shè)計成原電池，負極應(yīng)該是銅，正極是石墨或金屬性弱于銅的金屬，鐵離子在正極放電，則正極反應(yīng)為Fe3+ +e- ＝Fe2+；

（5）Cu+H2SO4（稀）=CuSO4+H2↑不能自發(fā)發(fā)生，應(yīng)設(shè)計為電解池，Cu失去電子，為陽極，陰極材料任意，而電解質(zhì)為硫酸，若陰極為C棒，則電解裝置為。