Question

2．認真觀察下列裝置，回答下列問題：

（1）裝置B中Cu上發(fā)生的電極反應方程式為Cu²⁺+2e^-=Cu；
電池工作時，對鹽橋中的K⁺、Cl^-的移動方向的表述正確的是A．
A．鹽橋中的K⁺向左側(cè)燒杯移動、Cl^-向右側(cè)燒杯移動
B．鹽橋中的K⁺向右側(cè)燒杯移動、Cl^-向左側(cè)燒杯移動
C．鹽橋中的K⁺、Cl^-都向左側(cè)燒杯移動
D．鹽橋中的K⁺、Cl^-幾乎都不移動
（2）裝置A中總反應的離子方程式為Cu+2H⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cu²⁺+H₂↑．
（3）若裝置E中的目的是在Cu材料上鍍銀，則X為AgNO₃，極板N的材料為Ag；
若裝置E中的目的是電解精煉銅，則極板N（填“M”或”N”）的材料為粗銅板（含少量鋅、金和銀），該電極發(fā)生的電極反應式為Zn-2e^-═Zn²⁺Cu-2e^-═Cu²⁺．
（4）當裝置A中Cu電極質(zhì)量改變6.4g時，則裝置D中產(chǎn)生的氣體體積為3.92L（標準狀況下）．

Answer 1

分析 （1）B和C裝置形成原電池，鋅作負極，銅作正極，正極上銅離子得電子生成銅，鹽橋中的K⁺、Cl^-的移動方向為K⁺移向正極，Cl^-移向負極；
（2）A連接電源，則A是電解池，左邊Pt作陰極，右邊Cu作陽極，陽極上Cu放電，陰極上氫離子放電；
（3）電鍍時，鍍層作陽極，鍍件作陰極，電解質(zhì)溶液中陽離子和鍍層金屬相同；若裝置E電解精煉銅，則陽極N的材料為粗銅板發(fā)生氧化反應；
（4）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算生成氣體的體積．

解答 解：（1）B和C裝置形成原電池，鋅作負極，銅作正極，正極上銅離子得電子生成銅，電極反應式為：Cu ²⁺+2e^-=Cu，鹽橋中的K⁺、Cl^-的移動方向為K⁺移向左側(cè)正極，Cl^-移向右側(cè)負極，故答案為：Cu ²⁺+2e^-=Cu；A；
（2）A連接電源，則A是電解池，左邊Pt作陰極，右邊Cu作陽極，陽極上Cu放電，陰極上氫離子放電，裝置A中總反應的離子方程式為Cu+2H⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cu²⁺+H₂↑，
故答案為：Cu+2H⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cu²⁺+H₂↑；
（3）鍍時，鍍層作陽極，鍍件作陰極，電解質(zhì)溶液中陽離子和鍍層金屬相同，若裝置D的目的是在某鍍件上鍍銀，則X為硝酸銀溶液，N作陽極，應該是銀，若裝置E電解精煉銅，則陽極N的材料為粗銅板發(fā)生氧化反應，反應式為 Zn-2e^-═Zn²⁺，Cu-2e^-═Cu ²⁺，
故答案為：AgNO₃； Ag；N； Zn-2e^-═Zn²⁺  Cu-2e^-═Cu ²⁺；
（4）當裝置A中Cu電極質(zhì)量改變6.4g時，n（Cu）=0.1mol，則轉(zhuǎn)移0.2mol電子，裝置D中n（NaCl）=0.1mol，
陽極首先發(fā)生2Cl-2e^-=Cl₂↑、其次發(fā)生4OH-4e^-=2H₂O+O₂↑，則陽極首先生成0.05molCl₂，其次生成0.025molO₂，
陰極只發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑，生成0.1molH₂，則總共生成0.175mol氣體，體積為0.175mol×22.4L/mol=3.92L，
故答案為：3.92．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，明確離子放電順序是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，難度中等．