Question

如圖所示的兩個實驗裝置中，溶液的體積均為200mL，開始時電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1mol/L，工作一段時間后，測得導(dǎo)線中均通過0.02mol電子，若不考慮氣體的溶解和溶液體積的變化，則下列敘述中正確的是（　　）

A．產(chǎn)生氣體的體積：①＞②

B．電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量：①＞②

C．溶液的pH變化：①增大，②減小

D．電極反應(yīng)式：②中負極：Zn-2e^-=Zn²⁺，①中陽極：Cu²⁺+2e^-=Cu

Answer 1

分析：A、根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的量可以計算①的陽極和②的正極產(chǎn)生氣體的量；
B、①中的兩個電極上均析出物質(zhì)，②中只有正極析出物質(zhì)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的量可以計算均析出物質(zhì)的質(zhì)量；
C、①相當(dāng)于電解氯化銅本身，②相當(dāng)于鋅和硫酸中的氫離子反應(yīng)；
D、原電池的負極是金屬失電子的過程，電解池的陽極是惰性電極時，則陰離子在該極失電子．

解答：解：A、①的陽極反應(yīng)：2Cl^-=Cl₂+2e^-，導(dǎo)線中通過0.02mol電子時，產(chǎn)生氯氣的體積V=nVm=0.01mol×22.4L/mol=0.0224L，②中的正極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，導(dǎo)線中通過0.02mol電子時，產(chǎn)生氫氣的體積V=nVm=0.01mol×22.4L/mol=0.0224L，所以產(chǎn)生氣體的體積：①=②，故A錯誤；
B、①的陽極反應(yīng)：2Cl^-=Cl₂+2e^-，導(dǎo)線中通過0.02mol電子時，產(chǎn)生氯氣的質(zhì)量m=nM=0.01mol×71g/mol=0.071g，陰極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，導(dǎo)線中通過0.02mol電子時，產(chǎn)生銅的質(zhì)量m=nM=0.01mol×64g/mol=0.064g，所以①電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量為0.071g+0.064g=0.135g，②中的正極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，導(dǎo)線中通過0.02mol電子時，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量m=nM═nVm=0.01mol×2g/mol=0.02g，所以②電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量為0.02g，①＞②，故B正確；
C、①相當(dāng)于電解氯化銅本身，溶液的pH不變，②相當(dāng)于鋅和硫酸中的氫離子反應(yīng)，所以氫離子減少，酸性減弱，所以pH增大，故C錯誤；
D、②中負極：Zn-2e^-=Zn²⁺，①中陽極：2Cl^-→Cl₂+2e^-，故D錯誤．
故選B．

點評：本題是一道有關(guān)原電池和電解池的工作原理的綜合題目，要求學(xué)生熟悉教材基本知識，具備分析和解決問題的能力．