Question

【題目】某化學興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合K時，觀察到電流表的指針發生了偏移。

請回答下列問題：

（1）甲裝置的名稱是________；乙裝置的名稱是________；Zn極為________極；Pt極為______極。

（2）寫出電極反應式：Cu極_____________；石墨棒極____________。

（3）當甲中產生氣體時，乙中析出銅的質量應為________；乙中產生的氣體在標準狀況下的體積應為________。

（4）若乙中溶液不變，將其電極都換成銅電極，閉合K一段時間后，乙中溶液的顏色________（填“變深”、“變淺”或“無變化”）。

（5）若乙中電極不變，將其溶液換成溶液，閉合K一段時間后，甲中溶液的pH將________（填“增大”、“減小”或“不變”，下同）；乙中溶液的pH將_______。

（6）若乙中電極不變，將其溶液換成飽和溶液，閉合K一段時間，當陰極上有氣體生成時，同時有析出，假設溫度不變，剩余溶液中溶質的質量分數應為_____（用含w、a的代數式表示，不必化簡）。

Answer 1

【答案】原電池 電解池 負 陽 6.4g 2.24L 無變化 增大 增大

【解析】

(1)Zn、Cu和稀硫酸可構成原電池，其中Zn是負極，Cu是正極；乙裝置是電解池，石墨棒為陰極，Pt為陽極；

(2)Cu極上發生還原反應；石墨棒上也發生還原反應；

(3)通過甲、乙裝置中電子的物質的量相等，當甲中產生時，電路中通過電子，乙中析出和放出；

(4)若將乙中兩個電極都換成銅，則乙裝置相當于電解精煉銅的裝置，陽極溶解的銅和陰極析出的銅一樣多，溶液中的濃度基本不變；

(5)若將乙中溶液換成NaCl溶液，則乙裝置就是電解飽和食鹽水的裝置，因反應生成了NaOH,故電解后溶液的pH增大。反應時甲溶液中消耗了H，溶液酸性減弱；

(6)電解溶液的本質是電解水，陰極上析出的氣體是，則反應中有被電解，此和析出的構成飽和溶液，該飽和溶液與剩余飽和溶液的溶質質量分數相同。

（1）Zn、Cu和稀硫酸可構成原電池，其中Zn是負極，Cu是正極；乙裝置是電解池，石墨棒為陰極，Pt為陽極，

答案為：原電池；電解池；負；陽；

（2）Cu極上發生還原反應：；石墨棒上也發生還原反應：，

答案為：；；

（3）通過甲、乙裝置中電子的物質的量相等，當甲中產生時，電路中通過電子，乙中析出和放出，生成銅的質量為0.1mol×64g/mol=6.4g，生成氯氣標準狀況下的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，

答案為：6.4g；2.24L；

（4）若將乙中兩個電極都換成銅，則乙裝置相當于電解精煉銅的裝置，陽極溶解的銅和陰極析出的銅一樣多，溶液中的濃度基本不變，溶液的顏色基本不變。

答案為：無變化；

（5）若將乙中溶液換成溶液，則乙裝置就是電解飽和食鹽水的裝置，因反應生成了，故電解后溶液的pH增大。反應時甲溶液中消耗了，溶液酸性減弱，pH也增大。

答案為：增大；增大；

（6）電解溶液的本質是電解水，陰極上析出的氣體是，則反應中有被電解，此和析出的構成飽和溶液，該飽和溶液與剩余飽和溶液的溶質質量分數相同。則剩余溶液中溶質的質量分數

答案為：。