Question

某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究电化学的问题．当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转．试回答下列问题：
（1）甲装置是

 

（填“原电池”或“电解池”），铜电极上的电极反应式是

 

．
（2）乙装置中的Pt电极上的电极反应式是

 

．
（3）若电路中通过了0.2mol的电子，则甲装置中产生的气体体积在标准状况下为

 

L，乙装置中产生的固体的质量为

 

g．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）根据构成原电池的条件知：甲装置为铜锌原电池，Zn为负极，Cu为正极；正极上氢离子得电子；
（2）甲装置为原电池，将化学能转变为电能，乙装置为电解池，据此解答；
（3）根据原电池、电解池中电子守恒，当甲中转移0.2mol电子时，产生0.1mol气体，根据电子守恒计算乙中产生的固体．

解答： 解：（1）由图中的铜、锌两种电极和电解质稀硫酸和闭合电路知：该装置为原电池，Zn活泼，则Zn作负极，Cu作正极，正极上氢离子得电子，正极上的反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，该装置将化学能转变为电能，
故答案为：原电池；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）甲装置为原电池，将化学能转变为电能，乙装置为电解池，石墨和铂都为惰性电极，连接电源正极的铂电极为电解池的阳极，发生氧化反应：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（3）根据原电池、电解池中电子守恒，当甲中转移0.2mol电子时，铜正极上发生2H⁺+2e^-=H₂↑，产生0.1mol气体，即2.24L，连接电源负极的碳电极为电解池的阴极，转移0.2mol电子，根据Cu²⁺+2e^-=Cu，乙中析出铜的物质的量为0.1mol，质量为6.4克，
故答案为：2.24；6.4．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，正确判断原电池和电解池是解本题关键，根据离子的放电顺序、串联电路中转移电子相等来分析解答，难度中等．