Question

3．如圖兩個裝置中，溶液體積均為200mL，開始時電解質溶液的濃度均為0.1mol•L^-1，工作一段時間后，測得導線上通過0.02mol電子，若不考慮鹽水解和溶液體積的變化，則下列敘述正確的是（　　）

• A． 產生氣體的體積：①＞②
• B． 電極總質量的變化：①增加，②減小
• C． 溶液的pH變化：①增大，②減小
• D． 電極反應式：①裝置中的陽極：4OH^--4e^-→2H₂O+O₂↑ ②裝置中的負極：2H⁺+2e^-→H₂↑

Answer 1

分析 ①有外接電源，所以是電解池，陽極反應為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu，②為原電池，正極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，負極反應為Zn-2e^-=Zn²⁺，以此解答該題．

解答 解：A、①的陽極反應：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，導線中通過0.02mol電子時，產生氯氣的體積V=nVm=0.01mol×22.4L/mol=0.0224L，②中的正極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，導線中通過0.02mol電子時，產生氫氣的體積V=nVm=0.01mol×22.4L/mol=0.0224L，所以產生氣體的體積：①=②，故A錯誤；
B、①中陰極生成銅，②生成氫氣，則電極上析出物質的質量變化為：①增加，②減小，故B正確；
C、①相當于電解氯化銅，溶液的pH幾乎不變，②相當于鋅和硫酸中的氫離子反應，所以氫離子減少，酸性減弱，所以pH增大，故C錯誤；
D、①中陽極：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，②中的正極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，故D錯誤．
故選B．

點評 本題是一道有關原電池和電解池的工作原理的綜合題目，要求學生熟悉教材基本知識，具備分析和解決問題的能力．