Question

15．已知外電路中，電子由銅流向a極．有關(guān)圖所示的裝置分析合理一項是（　　）

• A． 該裝置中Cu極為正極
• B． 當銅極的質(zhì)量變化為12.8 g時，a極上消耗的O₂在標準狀況下的體積為2.24 L
• C． b極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：H₂-2e^-═2H⁺
• D． 一段時間后鋅片質(zhì)量減少

Answer 1

分析 根據(jù)圖知，左邊裝置在燃料電池，通入燃料氫氣的電極b是負極、a是正極，電解質(zhì)溶液呈堿性，則負極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O、正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；右邊裝置是電解池，Zn是陰極、Cu是陽極，相當于電鍍池，陽極上電極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺、陰極電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，據(jù)此分析解答．

解答 解：根據(jù)圖知，左邊裝置在燃料電池，通入燃料氫氣的電極b是負極、a是正極，電解質(zhì)溶液呈堿性，則負極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O、正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；右邊裝置是電解池，Zn是陰極、Cu是陽極，相當于電鍍池，陽極上電極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺、陰極電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
A．通過以上分析知，Cu是陽極，故A錯誤；
B．當銅電極消耗12.8g時，n（Cu）=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=0.2mol×2=0.4mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得消耗氧氣體積=$\frac{0.4mol}{4}×22.4L/mol$=2.24L，故B正確；
C．電解質(zhì)溶液呈堿性，所以b電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，故C錯誤；
D．鋅作陰極被保護，鋅電極上銅離子得電子生成Cu，所以鋅片質(zhì)量增加，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點，明確原電池和電解池判斷方法及各個電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點是電極反應(yīng)式的書寫，易錯選項是C，注意堿性條件下不能生成氫離子．