Question

【題目】電解原理和原電池原理是電化學(xué)的兩個(gè)重要內(nèi)容。某興趣小組做如下探宄實(shí)驗(yàn)：

(1)如左下圖l為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)的原電池裝置，該反應(yīng)的離子方程式為_______，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12g，導(dǎo)線中通過(guò)______mol電子。

(2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應(yīng)式_______。

(3)如上如圖，其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，乙裝置中與銅線相連的石墨(2)電極上發(fā)生的反應(yīng)式為______________。

(4)在如圖乙裝置中改為加入400 mLCuSO4溶液，一段時(shí)間后，若某電極質(zhì)量增重1.28 g，則此時(shí)溶液的氫離子濃度為__________。（假設(shè)溶液體積無(wú)變化）

Answer 1

【答案】 Fe+Cu2+＝Fe2++Cu 0.2 2H++2e-＝H2↑ 2Cl――2e－=Cl2↑ 1

【解析】（1）設(shè)計(jì)的原電池裝置的自發(fā)氧化還原反應(yīng)是：Fe+Cu2＋=Cu+Fe2＋，設(shè)電子轉(zhuǎn)移量是x，則64×0.5x+56×0.5x=12，解得x=0.2；(2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，銨根離子水解導(dǎo)致溶液顯示酸性，實(shí)質(zhì)是：NH4＋+H2ONH3·H2O+H＋，正極發(fā)生2H＋+2e－=H2↑；(3)其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，則乙裝置是電解池，甲裝置是原電池，Fe是負(fù)極，Cu絲是正極，所以其中與銅線相連石墨電極是陽(yáng)極，該極上發(fā)生的反應(yīng)式為2Cl－-2e－=Cl2↑；（4）陰極反應(yīng)：Cu2＋+2e－=Cu，當(dāng)該極增重1.28g即0.02mol時(shí)，轉(zhuǎn)移電子是0.04mol，總反應(yīng)式為2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑，可知生成0.04molH＋，則c（H＋）=0.04mol/0.4L=0.1mol·L－1，pH=1。