Question

下列四種裝置中，均盛200mL的溶液．①0.005mol/LCuSO₄溶液②0.01mol/LH₂SO₄③ZnCl₂溶液　④KCl溶液．

（1）上述四種裝置中，為電解池的是

①③④

（用編號(hào)回答），裝置①中兩電極的電極反應(yīng)式分別是陰極：

Cu²⁺+2e^-=Cu

，陽(yáng)極：

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

；
（2）若將裝置④中的外加電源拆去，用導(dǎo)線將兩個(gè)電極連接，則Fe極上發(fā)生的反應(yīng)是

Fe-2e^-=Fe

，C極上發(fā)生的反應(yīng)是

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．
（3）工作一段時(shí)間后，測(cè)得導(dǎo)線上均通過(guò)0.003mol電子，則上述四種裝置中溶液pH最小的是

①

（用編號(hào)回答，溶液體積變化忽略不計(jì)）．

Answer 1

分析：（1）有外接電源的屬于電解池，沒(méi)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(yáng)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(gè)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(fù)極，碳作正極；
（3）根據(jù)各個(gè)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(méi)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(yáng)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(gè)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(fù)極，碳作正極，負(fù)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）①電解硫酸銅溶液時(shí)，陽(yáng)極上氫氧根離子放電，陰極上氫離子放電，導(dǎo)致溶液酸性增強(qiáng)；
②中鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，溶液的PH增大；
③中陽(yáng)極上鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上氫離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，溶液的pH增大；
④中陽(yáng)極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，溶液的PH增大，
所以則上述四種裝置中溶液pH最小的是①，
故選①．

點(diǎn)評(píng)：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．