Question

6．按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中C₁、C₂均為石墨棒．請回答下列問題．
（1）鋅極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Zn-2e^-=Zn²⁺；
石墨棒C₁為陽極，電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
石墨棒C₂附近觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有氣泡，溶液變紅；
（2）當(dāng)C₂極析出224mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）時，鋅的質(zhì)量減小0.65g，A池中溶液的質(zhì)量變化增大（填增大、不變或減�。�0.01g．

Answer 1

分析 該裝置A中有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)為原電池，鋅易失電子作負(fù)極，銅作正極，B為電解池，B中連接銅的電極為陽極，連接鋅的電極為陰極，電解池中陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，根據(jù)串聯(lián)電路中得失電子守恒計(jì)算．

解答 解：（1）A中有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，活潑性較強(qiáng)的Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺；活潑性較弱的Cu為正極，石墨棒C₁與正極相連為陽極，陽極上氯離子失電子生成氯氣，其電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；石墨棒C₂為陰極，陰極上電解水生成氫氣和氫氧根離子，所以陰極附近有氣泡，溶液變紅，
故答案為：負(fù)；Zn-2e^-=Zn²⁺；陽；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；有氣泡，溶液變紅；
（2）石墨棒C₂為陰極，陰極上電解水生成氫氣和氫氧根離子，其電極方程式為：4H₂O+4e^-=2H₂↑+4OH^-，當(dāng)C₂極析出224mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）時，生成氫氣的物質(zhì)的量為n（H₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，則轉(zhuǎn)移的電子為0.02mol，Zn電極的方程式為：Zn-2e^-=Zn²⁺，根據(jù)電子守恒可知，消耗的Zn為0.01mol，則鋅的質(zhì)量減少0.65g；根據(jù)A中電池反應(yīng)式Zn+Cu²⁺=Cu+Zn²⁺，故生成銅單質(zhì)是0.01mol，質(zhì)量是0.64g，CuSO₄溶液的質(zhì)量增加了0.65g-0.64g=0.01g，
故答案為：0.65；增大；0.01．

點(diǎn)評 本題考查了原電池和電解池原理，正確判斷原電池和電解池的電極反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫和電子守恒的應(yīng)用，難度不大．