Question

（11分）．如圖裝置閉合電鍵K時，電流計A的指針將發生偏轉。試回答：

(1) 丙池是            （填“原電池”或“電解池”），甲中a極電極名稱是                 ，丙中c極電極名稱是                      ；

(2)乙中Cu極的電極反應是______          ，若電路中有0.02mol電子通過,則甲中a電極溶解的質量為          g；

 (3)閉合電鍵K一段時間后,丙池中生成二種氣體和一種堿，則丙池中發生的總的化學方程式是                 ；

（4）丙池中反應進行較長時間后，收集到標準狀況下氫氣2.24L，此時測得丙池溶液質量實際減少4.23 g,含有堿0.100mol（不考慮氣體在水中的溶解），則實際放出氣體的物質的量是              mol；

（5）如果要給丙中鐵片上鍍上一層Cu，則丙池應作何改進                          。

 

Answer 1

（1）電解池   負極    陽極

   （2）Cu²⁺+2e^—==Cu (2分) 0.65  (3) 2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑ (2分)

   （4)0.165   [說明：H₂：0.1   Cl₂ ：0.05  O₂：0.015]

   (5)“C”換成“Cu”、將“NaCl溶液”換成“CuSO₄溶液”。（2分，合理的答案也給分）

解析:甲乙通過鹽橋形成閉合回路，組成鋅銅原電池，提供電能。而丙裝置則為電解池。

鋅銅原電池：

負極：Zn－2e^－=Zn^2＋                  正極：Cu^2＋＋2e^－=Cu

總反應為：Zn＋Cu^2＋=Zn^2＋＋Cu

對于丙池：

連接電池正極的碳棒為陽極：2CI^－－2e^－=Cl₂↑

連接電池負極的鐵極為陰極：2H^＋＋2e^－ = H₂↑

總反應為：2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑

（4）NaOH均是由電解產生，吸收了部分氯氣后還剩余0.1mol，則必定有0.05mol的Cl₂逸出。0.1mol氫氣和0.05mol氯氣的質量之和為3.75g。

而溶液減少的質量為4.23g，則必然有水的電解，逸出了氧氣。2H₂O2H₂↑＋O₂↑

逸出的氧氣的質量為4.23-3.75=0.48g，所以氧氣的物質的量為0.015mol。

三者共0.165mol。

（5）電鍍要求鍍件為陰極，鍍層金屬為陽極，電解質溶液的陽離子與陽極金屬相同。