Question

將質量相等的銅片和鉑片插入硫酸銅溶液中，銅片與電源正極相連，鉑片與電源負極相連，以電流強度1A通電10min，然后將電源反接，以電流`強度為2A繼續通電10min。試回答：

（1）銅電極和鉑電極質量為橫坐標，時間為縱坐標，分別作出銅電極、鉑電極的質量和時間的關系圖。

（2）上述過程中發生的現象是：銅電極                              ；

鉑電極                                。

（3）最后時刻兩電極的電極反應式：

銅電極                                  ；

鉑電極                                 。

Answer 1

（1）

m(Cu)/g                      m(Pt)/g

           10 15 20   t/min           10 15 20    t/min

（2）由上述分析可知：銅片先變薄，后增厚；鉑片先有銅沉積，后銅溶解，銅溶解完，又有氣體產生。

（3）銅電極：Cu²⁺+2e=Cu；鉑電極：4OH^-—4e=O₂↑+2H₂O。

解析:

作圖題是近年來出現的一種新題型,這類題提供一些化學變化過程和必要的數據等條件,要求學生按照題中規定作出相關化學圖像。由于學生必須根據題中制定的情景或數據，將化學知識按內在聯系統攝成規律，并將其抽象為數學問題，利用數學工具解決化學問題，所以這類題對考生的深層次思維能力的考查還是很有成效的。本題將電解原理和化學圖像相結合，對學生的化學知識的考查更加深入。

開始10min，陽極反應為：Cu-2e=Cu²⁺，陰極為：Cu²⁺+2e=Cu。所以銅片質量減少，鉑片質量增加，銅片上所溶解的銅與鉑片上析出的銅的質量相等。后10min，電源反接，表面附有銅的鉑片成為陽極，銅片成為陰極。又由于電流強度為開始的2倍，附著在鉑片上的銅在5min時即完全溶解，后5min，陽極的電極反應式為：4OH^-—4e=O₂↑+H₂O，此時陽極鉑片質量不發生變化。作為陰極的銅片在5min即恢復到開始時的質量，后5min質量繼續增加。