Question

如圖所示的兩個實驗裝置中，溶液的體積均為200mL，開始時電解質溶液的濃度均為0.2mol?L^-1，工作一段時間后，測得導線中均通過0.02mol電子，若不考慮鹽的水解和溶液體積的變化，則下列敘述中錯誤的是（　　）

• A、電極反應式：①中陽極：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑　②中正極：2H⁺+2e^-═H₂↑
• B、①中溶液的pH和②中溶液的PH相同
• C、①中SO₄^2-向陽極移動，②中SO₄^2-向銅片附近移動
• D、兩個裝置中產生的氣體的體積之比為1：2

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：①有外接電源，所以是電解池，陽極發生4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，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：溶液的體積均為200mL，開始時電解質溶液的濃度均為0.2mol?L^-1，工作一段時間后，測得導線中均通過0.02mol電子，①有外接電源，所以是電解池，陽極發生4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，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⁺，
A．電極反應式：①中陽極：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑　②中正極：2H⁺+2e^-═H₂↑，故A正確；
B．當線路中通過0.02 mol電子后，①中OH^-放電生成0.02molH⁺，②中有H⁺放電消耗0.02molH⁺，最終兩個裝置中c（H⁺）相同，都等于0.1mol/L，故B正確；
C．在原電池中陰離子向負極移動，則②中SO₄^2-向鋅片附近移動，在電解池中陰離子向陽極移動，則①中SO₄^2-向陽極移動，故C錯誤；
D．導線中均通過0.02mol電子，①中陽極：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，則產生的氣體0.005 mol，②中正極：2H⁺+2e^-═H₂↑，則產生的氣體為0.01 mol，所以體積比為1：2，故D正確．
故選C．

點評：本題考查原電池和電解池的工作原理，注意把握電極方程式的書寫和電荷守恒的應用，為解答該題的關鍵，注意原電池和電解池的區別，題目難度不大