Question

下列四種裝置中，均盛200mL的溶液．①0.005mol/LCuSO₄溶液，②0.01mol/LH₂SO₄，③ZnCl₂溶液，④KCl溶液．

（1）上述四種裝置中，為電解池的是

 

 （用編號回答），裝置①中兩電極的電極反應(yīng)式分別是：陰極：

 

，陽極：

 

；
（2）若將裝置④中的外加電源拆去，用導(dǎo)線將兩個電極連接，則Fe極上發(fā)生的反應(yīng)是

 

，C極上發(fā)生的反應(yīng)是

 

．
（3）工作一段時間后，測得導(dǎo)線上均通過0.002mol電子，則上述裝置②中生成氣體的體積是

 

 mL  （溶液體積變化忽略不計）．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）有外接電源的屬于電解池，沒有外接電源的屬于原電池，裝置①中是用惰性電極電解硫酸銅溶液，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電；
（2）裝置④中的外加電源拆去，用導(dǎo)線將兩個電極連接，該裝置中電解質(zhì)溶液呈中性，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，鐵易失電子作負(fù)極，碳作正極；
（3）根據(jù)各個裝置中氫離子或氫氧根離子濃度變化判斷．

解答： 解：（1）有外接電源的屬于電解池，沒有外接電源的屬于原電池，所以屬于電解池的是①③④，
裝置①中是用惰性電極電解硫酸銅溶液，陽極上氫氧根離子放電，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極上銅離子放電，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：①③④；Cu²⁺+2e^-=Cu；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（2）裝置④中的外加電源拆去，用導(dǎo)線將兩個電極連接，該裝置中電解質(zhì)溶液呈中性，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，鐵易失電子作負(fù)極，碳作正極，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe，
正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：Fe-2e^-=Fe；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）②中電解的是硫酸，正極上發(fā)生電極反應(yīng)：2H⁺+2e^-=H₂↑；當(dāng)轉(zhuǎn)移電子0.002mol時，得到氧氣的物質(zhì)的量是0.001mol，體積是22.4mL，故答案為：22.4．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，難度不大．