Question

下列四種裝置中，溶液的體積均為250mL，開始時電解質(zhì)溶液的濃度均為0.10mol/L，工作一段時間后，測得導線上均通過0.02mol電子，若不考慮溶液體積的變化，則下列敘述正確的是（ ）

A．工作一段時間后溶液的濃度：①=②=③=④
B．工作一段時間后溶液的pH：④＞③＞①＞②
C．產(chǎn)生氣體的總體積：④＞③＞①＞②
D．電極上析出固體的質(zhì)量：①＞②＞③＞④

Answer 1

【答案】分析：A、根據(jù)電解質(zhì)溶液中離子的放電判斷溶質(zhì)的變化，從而得出其濃度的變化．
B、根據(jù)溶液中離子的放電判斷溶液的酸堿性變化，注意計算①、②中硫酸的濃度，才能得出其pH值的相對大�。�
C、根據(jù)溶液中離子的放電確定兩極上的生成物，從而確定生成氣體的體積大小．
D、根據(jù)溶液中離子的放電順序及與電子的關系計算電極上析出固體的質(zhì)量大小．
解答：解答：①為電解池，反應方程式為2CuSO₄+2H₂O 2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，每生成1mol O₂，轉(zhuǎn)移4mol電子，消耗2mol CuSO₄，反應后，溶液pH降低．
②為原電池，鋅為負極，Zn-2e^-=Zn²⁺，銅為正極2H⁺+2e^-=H₂↑每生成1mol H₂，轉(zhuǎn)移，2mol電子，消耗1mol H₂SO₄，溶液pH升高．
③為電鍍池，陽極反應是陽極金屬失去電子而被氧化成陽離子；陽極Zn-2e^-=Zn²⁺，陰極反應是溶液中的Zn²⁺得電子的還原反應，Zn²⁺+2e^-=Zn溶液中Zn²⁺濃度不變．
④為電解池，反應方程式為2NaCl+2H₂O H₂↑+2NaOH+Cl₂↑每生成1mol H₂，轉(zhuǎn)移2mol電子，消耗NaCl為2 mol，反應后，溶液pH升高．
 A．當溶液的體積均為250mL，開始時電解質(zhì)溶液的濃度均為0.10mol/L，工作一段時間后，測得導線上均通過0.02mol電子，①消耗CuSO₄為0.01 mol，②消耗0.01mol H₂SO₄，③ZnSO₄溶液的濃度不變．④消耗NaCl為0.02 mol．故A錯誤；
B．④反應后，溶液pH升高．消耗NaCl為0.02 mol．生成0.02 mol NaOH，溶液呈堿性．③Zn²⁺濃度不變，Zn²⁺水解，溶液略呈酸性．堿性④＞③；
②溶液pH升高，但仍呈酸性，剩余0.025mol-0.01 mol=0.015 mol H₂SO₄．①反應后，溶液pH降低，呈酸性，生成0.01 mol H₂SO₄，酸性：②＞①；①的溶液是酸性溶液，③是鹽溶液，酸性較弱，所以pH值③＞①；通過以上分析知，工作一段時間后溶液的pH：④＞③＞①＞②，故B正確．
C．導線上均通過0.02mol電子．①產(chǎn)生0.005mol O₂．②產(chǎn)生0.01mol H₂．③產(chǎn)生氣體為0．④產(chǎn)生0.01mol H₂和0.01mol Cl₂．產(chǎn)生氣體的總體積：④＞②＞①＞③，故C錯誤．
D．導線上均通過0.02mol電子．①電極上析出0.01mol Cu固體質(zhì)量為0.64克，②電極上析出的固體的質(zhì)量為0．③鐵電極上析出0.01mol Zn固體的質(zhì)量為0.65克．④電極上析出的固體的質(zhì)量為0．電極上析出的固體的質(zhì)量：③＞①＞②=④．故D錯誤．
故選B．
點評：本題主要考查了原電池的反應原理、電解池電解原理及其應用．做題時要正確寫出電極方程式，準確判斷兩極上離子的放電順序是解本題的關鍵．