Question

9．電解原理和原電池原理是電化學(xué)的兩個重要內(nèi)容．某興趣小組做如圖探究實驗：

（1）如圖1為某實驗小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)設(shè)計的原電池裝置，若鹽橋中裝有飽和的KNO₃溶液和瓊膠制成的膠凍，則NO₃^-移向甲裝置（填寫“甲或乙”）．其他條件不變，若將CuCl₂溶液換為NH₄Cl溶液，發(fā)現(xiàn)生成無色無味的單質(zhì)氣體，則石墨上電極反應(yīng)式2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）如圖2，其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，則甲裝置是原電池（填“原電池或電解池”），乙裝置中石墨（2）為陽極，乙裝置中與鐵線相連的石墨（1）電極上發(fā)生的反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu．
（3）在圖2乙裝置中改為加入CuSO₄溶液，一段時間后，若某一電極質(zhì)量增重 1.28g，則另一電極生成224mL（標(biāo)況下）氣體．

Answer 1

分析 （1）如圖1為原電池裝置，鐵為負(fù)極，陰離子硝酸根向負(fù)極移動；正極是氫離子放電生成氫氣；
（2）其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，則甲裝置是活潑金屬發(fā)生自發(fā)的氧化還原反，是原電池；乙裝置中石墨（2）與電池的正極相連，是陽極，乙裝置中與鐵線相連的石墨（1）電極是陰極；
（3）在圖2乙裝置中改為加入CuSO₄溶液，一段時間后，若某一電極質(zhì)量增重 1.28g，即生成銅 1.28g，物質(zhì)的量為：0.02mol，所以另一極析出氧氣的物質(zhì)的量為：0.01mol．

解答 解：（1）如圖1為原電池裝置，鐵為負(fù)極，陰離子硝酸根向負(fù)極移動，所以NO₃^-移向甲移動；正極是氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：甲； 2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，則甲裝置是活潑金屬發(fā)生自發(fā)的氧化還原反，是原電池；乙裝置中石墨（2）與電池的正極相連是陽極，乙裝置中與鐵線相連的石墨（1）電極是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：原電池； 陽； Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）在圖2乙裝置中改為加入CuSO₄溶液，一段時間后，若某一電極質(zhì)量增重 1.28g，即生成銅 1.28g，物質(zhì)的量為：0.02mol，所以另一極析出氧氣的物質(zhì)的量為：0.01mol，所以另一電極生成224mL（標(biāo)況下）氣體，
故答案為：224．

點評 本題考查了原電池、電解池原理的原理，明確電池正負(fù)極的判斷方法、電解池離子放電順序即可解答，難點是電極反應(yīng)式的書寫，難度中等．