Question

化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化，是能量轉(zhuǎn)化的重要方式之一，如圖兩個實驗裝置是實現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置．
（1）把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置是

 

（填“甲”或“乙”）
（2）甲燒杯中：
①石墨電極的電極式反應(yīng)

 

．
②停止反應(yīng)，取出Fe電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64g，甲燒杯中產(chǎn)生的氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為

 

mL．
③反應(yīng)停止后，欲使甲燒杯電解質(zhì)溶液恢復(fù)至原狀，應(yīng)往溶液   中加入

 

（填化學(xué)式）．
（3）乙燒杯中：
①Fe電極是該裝置的

 

極；（填“正”、“負(fù)”、“陽”或“陰”）
②石墨電極上的電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）沒有外接電源且能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的裝置是原電池；
（2）①甲燒杯為電解池，石墨與正極相連為陽極，為溶液中的氫氧根失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
②根據(jù)電極反應(yīng)和電極上轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相等進行計算；
③根據(jù)“析出什么加入什么”的原則判斷；
（3）乙燒杯為電解池，所以鐵為負(fù)極，鐵本身失電子被氧化，碳為正極溶液中的銅離子得電子被還原．

解答： 解：（1）沒有外接電源且能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的裝置是原電池，所以乙是原電池，故答案為：乙；
（2）①甲燒杯為電解池，石墨與正極相連為陽極，為溶液中的氫氧根失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O；
②取出Fe電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64g，則生成Cu的物質(zhì)的量為

0.64g

64g/mol

=0.01mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.01mol×2=0.02mol，
則根據(jù) 4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O 所以V=

0.02mol

4

×22.4L/mol=0.112L，即112ml，
故答案為：112；
③由電解總反應(yīng)為2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄“析出什么加入什么”則應(yīng)往溶液中加入CuO或者CuCO₃，故答案為：CuO或者CuCO₃；
（3）①乙燒杯為電解池，所以鐵為負(fù)極，鐵本身失電子被氧化，碳為正極溶液中的銅離子得電子被還原，故答案為：負(fù)；
②碳為正極溶液中的銅離子得電子被還原，電極反應(yīng)為Cu²⁺+2e^-═Cu，故答案為：Cu²⁺+2e^-═Cu．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，明確各個電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，知道原電池和電解池的區(qū)別，題目難度不大．