Question

（18分）（Ⅰ）某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問(wèn)題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí)，觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）甲裝置的名稱是_____(填“原電池”或“電解池”)。

（2）寫(xiě)出電極反應(yīng)式：Pt極 ；

當(dāng)甲中產(chǎn)生0.1 mol氣體時(shí)，乙中析出銅的質(zhì)量應(yīng)為_(kāi)__________。

（3）若乙中溶液不變，將其電極都換成銅電極，電鍵閉合一段時(shí)間后，乙中溶液的顏色_______（填“變深”、“變淺”或“無(wú)變化”）。

（4）若乙池溶液通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度。則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為 。（用NA表示）

（Ⅱ）由Cu2+、Cl- 、Na+、SO42-四種離子中的兩種離子組成的電解質(zhì)溶液若干種，可選用鐵電極、銅電極、鉑電極進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。

（1）欲使鐵制品表面鍍銅，應(yīng)以_______為陽(yáng)極，電解質(zhì)溶液為 。

（2）以鉑作陽(yáng)極電解 溶液時(shí)，溶液的堿性有明顯增強(qiáng)，且溶液保澄清，電解時(shí)總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

Answer 1

Ⅰ.（1）原電池；（2）2Cl--2e-=Cl2↑ 、 6.4g；（3） 變深 ；（4） 0.4NA ；

Ⅱ．（1） 銅 、硫酸銅或氯化銅溶液 ；（2） 氯化鈉溶液

【解析】

試題分析：（Ⅰ）（1）根據(jù)圖中的銅、鋅兩種電極和電解質(zhì)稀硫酸構(gòu)成閉合電路知：該裝置為原電池，Zn活潑，則Zn作負(fù)極，Cu作正極，發(fā)生電池反應(yīng)為Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，電子由負(fù)極流向正極，該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�。�?）甲裝置為原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，乙裝置為電解池，石墨和鉑都為惰性電極，連接電源正極的鉑電極為電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl--2e-=Cl2↑，連接電源負(fù)極的碳電極為電解池的陰極，發(fā)生：Cu2++2e-=Cu，根據(jù)原電池、電解池中電子守恒，當(dāng)甲中產(chǎn)生0.1mol氣體時(shí)，銅正極上發(fā)生2H++2e-=H2↑，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，根據(jù)Cu2++2e-=Cu，乙中析出銅的物質(zhì)的量為0.1mol，質(zhì)量為6.4克。（3）若乙中溶液不變，將其電極都換成銅電極，電鍵閉合一段時(shí)間后，為電鍍池，陽(yáng)極銅溶解Cu-2e-=Cu2+，陰極銅上銅離子得電子析出金屬銅Cu2++2e-=Cu，溶液中銅離子顏色為藍(lán)綠色，溶液中c（Cu2+）不變，所以顏色未變。（4）1 mol Cu(OH)2可看成0.1 mol CuO·H2O即加入0.1 mol CuO和0.1 mol H2O能恢復(fù)到電解前的濃度。電解CuSO40.1 mol，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol，電解消耗水0.1 mol，又轉(zhuǎn)移電子0.2 mol，共轉(zhuǎn)移0.4 mol e－；（Ⅱ）由Cu2+、Cl-、Na+、SO42-四種離子中的兩種離子組成的電解質(zhì)溶液，可以是CuCl2、Na2SO4；也可為CuSO4、NaCl；（1）鐵制品表面鍍銅，應(yīng)銅做陽(yáng)極，電解硫酸銅或氯化銅溶液；（2）以鉑作陽(yáng)極電解硫酸銅，電解過(guò)程中，陽(yáng)極：溶液中陰離子OH-、SO42-移向陽(yáng)極，氫氧根離子放電發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式：4OH--4e-═2H2O+O2↑；陰極：溶液中陽(yáng)離子Cu2+、H+移向陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)：2Cu2++4e-═2Cu；所以溶液中氫氧離子濃度逐漸減小，氫離子濃度逐漸增大，pH值逐漸變小；以鉑作陽(yáng)極電解氯化鈉溶液時(shí)，陰極電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2 ↑+2OH-，陽(yáng)極上氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Cl--2e-=Cl2↑，同時(shí)生成氫氧化鈉，所以其電池反應(yīng)式為：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以溶液中氫離子濃度逐漸減小，pH值逐漸變大，且溶液保持澄清；

考點(diǎn)：考查電解原理、化學(xué)電源新型電池。