Question

【題目】下圖中甲和乙均是鹽橋原電池裝置。請按要求填空

(1)甲中Co電極發生的反應方程式為_____________________________________。

(2)兩燒杯中鹽橋(填充物為浸有飽和KNO3溶液的瓊脂)的作用是__________并使兩燒杯中溶液保持電中性。

(3)判斷反應2Ag(s)+Cd2+(aq)=Cd(s)+2Ag+(aq)能否自發進行并解釋理由_________________________。

(4)開始時，乙電池左右燒杯各含100溶液，且Co2+、Ag+濃度均為4mol/L，當有1.204×1022個電子通過外電路時，兩燒杯溶液中Co2+、Ag+濃度差為__________(忽略溶液的體積變化)。

Answer 1

【答案】 Co2++2e-=Co 將兩個燒杯組成的內電路連接起來形成閉合回路 不能，因為由甲乙兩圖可知，還原性Cd>Ag，因此該反應不能自發進行 0.3mol/L

【解析】甲圖中，Cd作負極，負極上失電子發生氧化反應，Co作正極，正極上溶液中金屬陽離子得電子發生還原反應生成金屬單質；乙圖中，Co作負極，負極上失電子發生氧化反應，Ag作正極，正極上銀離子得電子發生還原反應生成銀單質，據此解答。

(1)根據裝置圖可判斷甲中Co電極是正極，溶液中的Co2+發生得到電子的還原反應，即發生的反應方程式為Co2++2e-=Co。

(2)原電池放電時，負極上失去電子，正極上得電子，電子從負極沿導線流向正極，如果沒有鹽橋，不能形成閉合回路，沒有電流產生，所以鹽撟的作用是將兩個燒杯組成的內電路連接起來形成閉合回路，并使兩邊溶液保持電中性。

(3)根據甲乙兩圖可知，還原性Cd＞Ag，因此該反應2Ag(s)+Cd2+(aq)＝Cd(s)+2Ag+(aq)不能自發進行。

(4)1.204×1022個電子的物質的量是1.204×1022/6.02×1023mol－1=0.02mol，則Co2+濃度增加0.1mol/L，Ag+濃度減少0.2mol/L，所以兩燒杯溶液中Co2+、Ag+濃度差為0.3mol/L。