Question

某研究性學(xué)習(xí)小組的課題為“Mg-Cu硫酸原電池電解CuCl₂溶液的研究”，他們的研究裝置如圖所示（C₁、C₂均為碳棒），按要求填寫下列空格．
（1）銅片上的現(xiàn)象是

 

，該極的電極反應(yīng)式為

 

．
（2）C₁極的名稱為

 

，C₂極的電極反應(yīng)式為

 

．
（3）下列關(guān)于該裝置中電子 流向的敘述中正確的是

 

．
A．從鎂電極經(jīng)導(dǎo)線流向C₁極         B．從C₁極經(jīng)導(dǎo)線流向鎂電極
C．從銅電極經(jīng)導(dǎo)線流向C₂極         D．從C₂極經(jīng)導(dǎo)線流向銅電極
（4）原電池中稀硫酸的體積為200mL，物質(zhì)的量濃度為1.5mol?L^-1，當(dāng)電解池中某碳棒上產(chǎn)生3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時，求：
①有

 

個電子通過了電線（N_A=6.02×10²³）．
②此時原電池溶液中H⁺的物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L  （不考慮溶液體積變化）．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）原電池中Mg作負(fù)極失電子，Cu作正極，Cu上氫離子得電子生成氫氣；
（2）與原電池的負(fù)極相連為陰極，與原電池的正極相連為陽極，陽極上氯離子失電子；
（3）電子從負(fù)極流向陰極，電子從陽極流向正極；
（4）①根據(jù)電極方程式中電子與物質(zhì)的關(guān)系分析；
②根據(jù)氣體的體積計算硫酸的物質(zhì)的量，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計算．

解答： 解：（1）原電池中Mg作負(fù)極失電子，Cu作正極，Cu上氫離子得電子生成氫氣，其電極反應(yīng)式為2H⁺+2e=H₂↑，
故答案為：有氣泡生成；2H⁺+2e=H₂↑；
（2）C₁極與原電池的負(fù)極相連為陰極，C₂與原電池的正極相連為陽極，陽極上氯離子失電子生成氯氣，其電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
故答案為：陰極；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（3）電子從負(fù)極流向陰極，則從鎂電極經(jīng)導(dǎo)線流向C₁極，從陽極流向正極，所以從C₂極經(jīng)導(dǎo)線流向銅電極；
故答案為：AD；
（4）①2Cl^--2e^-=Cl₂↑           轉(zhuǎn)移電子
                22.4L            2×6.02×10²³個 
                3.36L            1.806×10²³個
故答案為：1.806×10²³；
（2）裝置中轉(zhuǎn)移的電子為：n=

1.806×1023

6.02×1023

=0.32mol
Zn+H₂SO₄ =ZnSO₄ +H₂↑     轉(zhuǎn)移電子
    1mol                 2mol 
    0.15mol             0.3mol
c（H₂SO₄）=

n

V

=

0.2×1.5-0.15

0.2

=0.75mol/L，則c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=1.5mol/L，
故答案為：1.5．

點評：本題考查了原電池原理和電解池原理的應(yīng)用，以原電池和電解池為載體考查了反應(yīng)方程式的有關(guān)計算，正確找出各物質(zhì)間的關(guān)系是解本題的關(guān)鍵，題目難度中等．