Question

18．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）若用此裝置在鐵制品上鍍銅，在丙裝置中，電極d應換成鐵制品．
（2）若丙池中的電解液為NaCl溶液，則電解時的離子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（3）若丙池中的電解液為CuSO₄溶液，則陽極的電極反應式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，電解時的化學反應方程式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．
（4）若丙池中的電解液為500毫升1mol/L含CuSO₄的NaCl溶液，當兩極都生成11.2L（標況下）氣體時，則丙池中CuSO₄溶液的物質的量濃度是0.5mol/L．（忽略反應過程當中的體積變化）

Answer 1

分析 （1）甲和乙形成原電池，所以丙屬于電解池；甲中a失電子為負極；丙中c電極連接原電池的正極屬于陽極；
（2）丙池中是電解NaCl溶液生產氫氣，氯氣和氫氧化鈉；
（3）電解硫酸銅溶液時，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上銅離子放電生成Cu；
（4）用C電極電解500mL含CuSO₄和NaCl混合溶液，溶液中陽離子放電順序Cu²⁺＞H⁺，陽極電極反應為溶液中陰離子氯離子失電子生成氯氣：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氫氧根離子放電生成氧氣4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，依據兩極生成氣體物質的量結合電解過程中電子守恒計算便可求解．

解答 解：（1）甲和乙形成原電池，所以丙屬于電解池；甲中a失電子為負極；丙中c電極連接原電池的正極屬于陽極，用此裝置在鐵制品上鍍銅，d應為鍍件鐵制品，故答案為：鐵制品；
（2）丙池中是電解NaCl溶液生產氫氣，氯氣和氫氧化鈉，其電解方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（3）用惰性電解電解硫酸銅溶液時，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極上銅離子放電生成銅，電池反應式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
（4）已知n（H₂）=n（Cl₂）+n（O₂）=0.5mol，500毫升1mol/L含CuSO₄的NaCl溶液中含n（Cl^-）=0.5mol，生成氯氣0.25mol，轉移電子0.5mol，則生成氧氣0.25mol，轉移電子1.0mol，陽極上共失電子1.5mol，則陰極上得電子1.5mol，生成0.5mol氫氣需要電子1.0mol，則Cu²⁺+2e^-=Cu轉移電子為0.5mol，有銅離子0.25mol，$\frac{0.25mol}{0.5L}$=0.5mol/L，故答案為：0.5mol/L．

點評 該題綜合考查原電池和電解池知識，是高考中的常見題型和重要的考點之一，屬于中等難度的試題．試題綜合性強，難易適中，貼近高考，有利于培養學生分析問題、解決問題的能力，也有助于培養學生的邏輯思維能力和發散思維能力，提高學生學習效率．