Question

化学能和电能的相互转化，是能量转化的重要方式之一，如图两个实验装置是实现化学能和电能相互转化的装置．
（1）把化学能转化为电能的装置是

 

（填“甲”或“乙”）
（2）甲烧杯中：
①石墨电极的电极式反应

 

．
②停止反应，取出Fe电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为

 

mL．
③反应停止后，欲使甲烧杯电解质溶液恢复至原状，应往溶液   中加入

 

（填化学式）．
（3）乙烧杯中：
①Fe电极是该装置的

 

极；（填“正”、“负”、“阳”或“阴”）
②石墨电极上的电极反应式为

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）没有外接电源且能自发发生氧化还原反应的装置是原电池；
（2）①甲烧杯为电解池，石墨与正极相连为阳极，为溶液中的氢氧根失电子发生氧化反应；
②根据电极反应和电极上转移电子的数目相等进行计算；
③根据“析出什么加入什么”的原则判断；
（3）乙烧杯为电解池，所以铁为负极，铁本身失电子被氧化，碳为正极溶液中的铜离子得电子被还原．

解答： 解：（1）没有外接电源且能自发发生氧化还原反应的装置是原电池，所以乙是原电池，故答案为：乙；
（2）①甲烧杯为电解池，石墨与正极相连为阳极，为溶液中的氢氧根失电子发生氧化反应，反应式为4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，故答案为：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O；
②取出Fe电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，则生成Cu的物质的量为

0.64g

64g/mol

=0.01mol，转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，
则根据 4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O 所以V=

0.02mol

4

×22.4L/mol=0.112L，即112ml，
故答案为：112；
③由电解总反应为2CuSO₄+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄“析出什么加入什么”则应往溶液中加入CuO或者CuCO₃，故答案为：CuO或者CuCO₃；
（3）①乙烧杯为电解池，所以铁为负极，铁本身失电子被氧化，碳为正极溶液中的铜离子得电子被还原，故答案为：负；
②碳为正极溶液中的铜离子得电子被还原，电极反应为Cu²⁺+2e^-═Cu，故答案为：Cu²⁺+2e^-═Cu．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，知道原电池和电解池的区别，题目难度不大．