Question

4．銅鋅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關敘述正確的是（　　）

• A． 鋅電極上發生的反應：
• B． 電池工作一段時間后，甲池的c（SO₄^2-）減小
• C． 電流由鋅電極經電流表流向銅電極
• D． 電池工作一段時間后，乙池溶液的總質量增加

Answer 1

分析 由圖象可知，該原電池反應式為：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu，Zn發生氧化反應，為負極，Cu電極上發生還原反應，為正極，陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，兩池溶液中硫酸根濃度不變，隨反應進行，甲池中的Zn²⁺通過陽離子交換膜進入乙池，以保持溶液呈電中性，據此解答．

解答 解：A．由圖象可知，該原電池反應式為：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu，Zn為負極，發生氧化反應，電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺，故A錯誤；
B．陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故兩池中c（SO₄^2-）不變，故B錯誤；
C．電流從正極銅極經過導線移向負極鋅極，故C錯誤；
D．隨反應進行，甲池中的Zn²⁺通過陽離子交換膜進入乙池，以保持溶液呈電中性，進入乙池的Zn²⁺與放電的Cu²⁺的物質的量相等，而Zn的摩爾質量大于Cu，故乙池溶液總質量增加，故D正確；
故選D．

點評 本題考查原電池工作原理，注意陽離子交換膜不允許陽離子通過，D選項利用電荷守恒分析，難度中等．