Question

如圖所示，a、b、c、d為惰性電極．甲裝置中a、b兩個電極上分別通入H₂、O₂，電解質溶液為NaOH溶液，乙裝置中電解質溶液為CuSO₄溶液，按要求回答下列各題．

（1）甲裝置乙裝置分別為

 

、

 

（填電解池或原電池）．
（2）a電極的電極反應式為

 

，c電極的電極反應式為

 

．
（3）當b電極上通入112mL（標況下）O₂時，d電極上析出固體的質量為

 

g．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：甲池中a通入氫氣，b通入氧氣，電解質為KOH溶液，可形成堿性氫氧燃料電池，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，乙為電解池，c為陽極，發生氧化反應，電極方程式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，d為陰極，發生還原反應，電極方程式為Cu²⁺+2e^-=Cu，以此解答．

解答： 解：a通入氫氣，a為負極，b通入氧氣，b為正極，電解質為KOH溶液，可形成堿性氫氧燃料電池，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，乙為電解池，c為陽極，發生氧化反應，電極方程式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，d為陰極，發生還原反應，電極方程式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
（1）甲裝置為原電池，乙裝置為電解池，
故答案為：原電池；電解池；
（2）a通入氫氣，a為負極，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，c為陽極，發生氧化反應，電極方程式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）b電極上通入112mL O₂（標況）時，n（O₂）=0.005mol，轉移電子為0.005mol×4=0.02mol，d上的電極方程式為Cu²⁺+2e^-=Cu，則轉移0.02mol電子時生成0.01molCu，所以d電極上析出Cu的質量為0.64g；
故答案為：0.64．

點評：本題綜合考查原電池和電解池知識，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，為高考常見題型，注意把握電極方程式的書寫，為解答該題的關鍵，難度中等．