Question

17．下列四種裝置中，均盛200mL的溶液．①0.005mol/LCuSO₄溶液，②0.01mol/LH₂SO₄，③ZnCl₂溶液，④KCl溶液．

（1）上述四種裝置中，為電解池的是①③④ （用編號回答），裝置②中兩電極的電極反應(yīng)式分別是：Zn極：Cu²⁺+2e^-=Cu，Cu極：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
（2）裝置④中，通電一開始，F(xiàn)e極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是Fe-2e^-=Fe；C極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（3）工作一段時間后，測得導(dǎo)線上均通過0.002mol電子，則上述裝置 ②中生成氣體的體積是22.4mL（溶液體積變化忽略不計）．

Answer 1

分析 （1）有外接電源的屬于電解池，沒有外接電源的屬于原電池，裝置①中是用惰性電極電解硫酸銅溶液，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電；
（2）裝置④中的外加電源拆去，用導(dǎo)線將兩個電極連接，該裝置中電解質(zhì)溶液呈中性，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，鐵易失電子作負極，碳作正極；
（3）根據(jù)各個裝置中氫離子或氫氧根離子濃度變化判斷．

解答 解：（1）有外接電源的屬于電解池，沒有外接電源的屬于原電池，所以屬于電解池的是①③④，
裝置①中是用惰性電極電解硫酸銅溶液，陽極上氫氧根離子放電，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極上銅離子放電，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：①③④；Cu²⁺+2e^-=Cu；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（2）裝置④中的外加電源拆去，用導(dǎo)線將兩個電極連接，該裝置中電解質(zhì)溶液呈中性，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，鐵易失電子作負極，碳作正極，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：Fe-2e^-=Fe；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）②中電解的是硫酸，正極上發(fā)生電極反應(yīng)：2H⁺+2e^-=H₂↑；當(dāng)轉(zhuǎn)移電子0.002mol時，得到氧氣的物質(zhì)的量是0.001mol，體積是22.4mL，故答案為：22.4．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，難度不大．