Question

20．有人設想用SO₂制取少量硫酸，其裝置如圖所示：

①H⁺移向b極（填“a”或“b”），c極的電極名稱是陽極，
②a極發生的電極反應式為SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-．
③c極發生的電極反應式為4OH^--4e^-=O₂+2H₂O．
④標準狀況下，A裝置吸收3.36LSO₂時，B裝置中溶液最多減重12g．（裝置中氣體的溶解性忽略不計）

Answer 1

分析 A裝置能自發的進行氧化還原反應且沒有外接電源，所以原電池，則a通二氧化硫為負極發生氧化反應，b通氧氣為正極發生還原反應，B屬于電解池，與a相連的d為陰極得電子發生還原反應，與b相連的c為陽極失電子發生氧化反應，據此分析解答．

解答 解：①根據以上分析，A裝置為原電池，H⁺移向正極b，與b相連的c為陽極，故答案為：b；陽極；
②a通二氧化硫為負極發生氧化反應，電極反應式為SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-，故答案為：SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-；
③與b相連的c為陽極失電子發生氧化反應，電極反應式為4OH^--4e^-=O₂+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-=O₂+2H₂O；
④根據a通二氧化硫為負極發生氧化反應，電極反應式為SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-，當標準狀況下，A裝置吸收3.36LSO₂時，則轉移電子數為：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$×2=0.3mol，B屬于電解池即惰性電極電極硫酸銅溶液，陽極電極反應式為4OH^--4e^-=O₂+2H₂O放出氧氣，陰極Cu²⁺+2e^-=Cu析出銅，所以B裝置中溶液最多減重$\frac{0.3}{4}$×32+$\frac{0.3}{2}$×64=12（g），故答案為：12．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，根據是否自發進行判斷原電池和電解池，再結合各個電極上發生的電極反應分析解答，難點是電極反應式的書寫，題目難度不大．