Question

（1）如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中央滴入浓硫酸铜溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化）当杠杆为绝缘体时，A端比B端         （填高、低、不变。下同）；当杠杆为导体时，A端比B端         。
（2）依据氧化还原反应：Fe＋Cu^2＋＝Fe^2＋＋Cu设计的原电池如下图所示，其中Y为可溶性硫酸盐。   
请回答下列问题：
①电解质溶液Y是          ；（填化学式）
②X电极发生的电极反应为           ；
③装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K^＋、Cl^－的移动方向的表述正确的是________。
A．盐桥中的K^＋向左侧烧杯移动、Cl^－向右侧烧杯移动
B．盐桥中的K^＋向右侧烧杯移动、Cl^－向左侧烧杯移动
C．盐桥中的K^＋、Cl^－都向左侧烧杯移动
D．盐桥中的K^＋、Cl^－几乎都不移动
（3）把（2）中盐桥改为铁棒插入A、B池中，其它不变，电流计的指针　　　　（填“会”、“不会”）发生偏转，A装置名称　　　　　填（“原电池”或“电解池”），A中溶液浓度 　　　　（填增大、不变、变小），铜棒的电极名称为　　　　（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”）
（4）把（2）中盐桥改为铜棒，其它不变，电流计的指针　　　　（填“会”、“不会”）发生偏转，理由是　　　                                         。

Answer 1

（1）高；低 （2）①CuSO₄②Fe－2e^－＝Fe^2＋ ③B
（3）会、电解池、不变、正极 （4）不、两池都没有可自发进行的氧化还原反应

试题分析：（1）当杠杆为绝缘体时，加入硫酸铜溶液后，铁和硫酸铜发生置换反应生成铜附着在铁表面，质量增加，因此是A端比B端高；当杠杆为导体时，加入硫酸铜溶液后，铁和铜构成原电池。铁的金属性强于铜，因此铁是负极失去电子，被还原。铜是正极，溶液中的铜离子得到电子，发生还原反应析出铜。因此是A端比B端低。
（2）①根据方程式Fe＋Cu^2＋＝Fe^2＋＋Cu可知，铁失去电子被氧化，发生氧化反应，因此铁是负极，溶液中的铜离子得到电子发生还原反应。由于左侧烧杯中盛有硫酸亚铁溶液，所以X电极是铁电极，做负极，C电极是正极，所以电解液Y应该是硫酸铜溶液。
②X电极是铁电极，做负极，发生的电极反应为Fe－2e^－＝Fe^2＋。
③由于左侧烧杯中产生亚铁离子，因此要保证溶液的电中性，则盐桥中的阴离子氯离子向向左侧烧杯移动。右侧烧杯中铜离子放电，所以要保证溶液的电中性，在盐桥中的阳离子K^＋向右侧烧杯移动，A、C、D均不正确，B正确，答案选B。
（3）把（2）中盐桥改为铁棒插入A、B池中，其它不变，则此时B中铁与铜可以构成原电池，所以电流计指针发生偏转。此时B装置是原电池，则A装置是电解池。由于A中电极都是铁，而电解质溶液是硫酸亚铁，因此相当于是电镀，溶液的浓度不变。由于铁的金属性强于铜，所以B装置中铁是负极，铜是正极。
（4）把（2）中盐桥改为铜棒，其它不变。由于此时两池都没有可自发进行的氧化还原反应，因此不能构成原电池，所以电流计指针不发生偏转。