Question

14．已知外電路中，電子由銅流向a極．有關圖中裝置分析合理的一項是（　　）

• A． 一段時間后鋅片質量減少
• B． 該裝之中Cu極為正極
• C． b極的電極反應式：H₂-2e^-═2H⁺
• D． 當銅片的質量變化為12.8g時，a極上消耗的
  O₂在標況下的體積為2.24L

Answer 1

分析 根據圖知，左邊裝置在燃料電池，通入燃料氫氣的電極b是負極、a是正極，電解質溶液呈堿性，則負極反應式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O、正極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；右邊裝置是電解池，Zn是陰極、Cu是陽極，相當于電鍍池，陽極上電極反應式為Cu-2e^-=Cu²⁺、陰極電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，據此分析解答．

解答 解：根據圖知，左邊裝置在燃料電池，通入燃料氫氣的電極b是負極、a是正極，電解質溶液呈堿性，則負極反應式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O、正極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；右邊裝置是電解池，Zn是陰極、Cu是陽極，相當于電鍍池，陽極上電極反應式為Cu-2e^-=Cu²⁺、陰極電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
A．鋅作陰極被保護，鋅電極上銅離子得電子生成Cu，所以鋅片質量增加，故A錯誤；
B．通過以上分析知，Cu是陽極，故B錯誤；
C．電解質溶液呈堿性，所以b電極反應式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，故C錯誤；
D．當銅電極消耗12.8g時，n（Cu）=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，轉移電子物質的量=0.2mol×2=0.4mol，根據轉移電子守恒得消耗氧氣體積=$\frac{0.4mol}{4}$=2.24L，故D正確；
故選D．

點評 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點，明確原電池和電解池判斷方法及各個電極上發生的反應是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，易錯選項是C，注意堿性條件下不能生成氫離子．