Question

10．某探究小組將反應Cu（s）+2Ag⁺（aq）═Cu²⁺（aq）+2Ag （s）設計成原電池，某時刻的電子流向及電流表（A）指針偏轉方向如圖所示．
請你參與探究并回答有關問題：
（1）該裝置中負極是Cu，其電極反應為Cu-2e^-=Cu²⁺．
（2）鹽橋是含有瓊脂的飽和KNO₃溶液，電池工作時，鹽橋中K⁺和N分別向正極和負極移動；工作一段時間后取出鹽橋，電流表的指針將不再發生偏轉．
（3）工作一段時間后，Cu（NO₃）₂溶液中c（Cu²⁺）將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）實驗前Cu電極和Ag電極質量相等，反應中轉移0.5mol電子時，兩極質量差為70g．

Answer 1

分析 （1）Cu失電子作負極，發生氧化反應生成銅離子；
（2）電解質溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，取出鹽橋后不能形成閉合回路；
（3）Cu（NO₃）₂溶液中Cu電極失電子生成銅離子；
（4）根據電極方程式結合轉移電子守恒計算分析．

解答 解：（1）Cu失電子作負極，發生氧化反應生成銅離子，負極的電極方程式為Cu-2e^-=Cu²⁺；
故答案為：Cu；Cu-2e^-=Cu²⁺；
（2）電解質溶液中陽離子向正極移動，所以鹽橋中K⁺向正極移動，陰離子向負極移動，則NO₃+向負極移動；取出鹽橋后不能形成閉合回路，不能構成原電池，所以電流表的指針將不再發生偏轉；
故答案為：正；負；不再發生偏轉；
（3）Cu（NO₃）₂溶液中Cu電極失電子生成銅離子，所以Cu（NO₃）₂溶液中c（Cu²⁺）將增大；故答案為：增大；
（4）已知正極：2Ag⁺+2e^-=2Ag，負極：Cu-2e^-=Cu²⁺，電路中轉移電子的物質的量為0.5mol，則正極質量增加0.5mol×108g/mol=54g，負極質量減少$\frac{1}{2}$×0.5mol×64g/mol=16，所以兩極質量差為54+16=70g；
故答案為：70．

點評 本題考查學生原電池的工作原理以及電極反應和電子轉移之間的關系知識，注意把握原電池的構成條件、電極方程式的書寫等基礎知識的積累，題目難度不大．