Question

5．一種使用陰離子交換膜（只也許陰離子通過）的銅鋅電池結構結構如圖，如表選項兩欄內容正確且相關聯的是（　　）

選項	操作與現象	解釋與推論
A	電池放電時化學能轉化為電能	Zn（s）+Cu2+（aq）=Zn2++Cu（s）△H＞0
B	該電池充電時銅棒變細	兩電極區溶液顏色都變深
C	該電池放電時銅棒是電池正極	Cl-通過交換膜從左（銅棒區）向右（鋅棒區）移動
D	該電池充電時a接電源正極	電極反應Cu2++2e-=Cu

• A． A
• B． B
• C． C
• D． D

Answer 1

分析 A、氧化反應：Zn-2e^-═Zn²⁺，還原反應：Cu²⁺+2e^-═Cu，在原電池中，一般是負極與電解質溶液發生自發進行的氧化還原反應．負極Zn失去電子發生氧化反應，Cu²⁺在正極上得電子發生還原反應；
B、電池充電時銅棒電極反應式為：Cu-2e^-=Cu²⁺，所以銅應變細，而陰極區是鋅離子放電生成單質鋅，陰極區溶液的顏色沒有明顯的變化；
C、Cu²⁺在正極上得電子發生還原反應，陰離子氯離子可以自由能通過，氯離子向負極移動；
D、充電時a接電源正極，a為陽極發生氧化反應，電極反應式為：Cu-2e^-=Cu²⁺．

解答 解：A、電池放電時是將化學能轉化為電能，鋅與銅離子能自發的氧化還原反應，所以能構成原電池，故A正確；
B、電池充電時銅棒電極反應式為：Cu-2e^-=Cu²⁺，陽極區溶液顏色變深，而陰極區是鋅離子放電生成單質鋅，陰極區溶液的顏色沒有明顯的變化，故B錯誤；
C、Cu²⁺在正極上得電子發生還原反應，陰離子氯離子可以自由能通過，氯離子向負極移動，即Cl^-通過交換膜從左（銅棒區）向右（鋅棒區）移動，故C正確；
D、充電時a接電源正極，a為陽極發生氧化反應，電極反應式為：Cu-2e^-=Cu²⁺，故D錯誤；
故選AC．

點評 本題考查可充可放電池設計，側重考查學生實驗設計、實驗操作能力，明確電池工作原理是解本題關鍵，原電池反應式中失電子化合價升高的金屬作負極，得電子發生還原反應的電解質為原電池電解質．