Question

4．根據(jù)下列原電池示意圖，回答下列問題：
（1）石墨為正 極，其電極反應(yīng)式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，原電池總離子反應(yīng)式是Zn+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Zn²⁺．
（2）若以該電池作為電源，以Pt為電極電解CuSO₄溶液，在電池的工作過程中，Zn極質(zhì)量變化了6.5g，電子從電池的Zn極沿導(dǎo)線流向電解池的陰極（填“陰極”或“陽極”，下同）；在電解池中Cu²⁺向陰極移動，陽極的電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，產(chǎn)生氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.12 L．

Answer 1

分析 （1）在原電池中較活潑的金屬作負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，溶液中陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極．Zn做負(fù)極電極反應(yīng)式為：Zn-2e^-=Zn²⁺，石墨做正極，三價鐵離子在正極上得電子生成二價鐵離子，電極反應(yīng)式為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，正負(fù)極相加即為總反應(yīng)式；
（2）由于正極是三價鐵離子得到電子，和電源負(fù)極相連的是電解池的陰極，在電解池中陽離子移向陰極，即銅離子在陰極得電子形成銅，據(jù)電子守恒可以求算產(chǎn)生氣體的體積．

解答 解（1）在原電池中較活潑的金屬作負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，溶液中陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極．Zn做負(fù)極電極反應(yīng)式為：Zn-2e^-=Zn²⁺，石墨做正極，三價鐵離子在正極上得電子生成二價鐵離子，電極反應(yīng)式為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，正負(fù)極相加即為總反應(yīng)式；
故答案為：正；Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；Zn+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Zn²⁺；
（2）由于正極是氫離子得到電子，所以Cu電極質(zhì)量不變．和電源負(fù)極相連的是電解池的陰極，在電解池中陽離子移向陰極，即銅離子在陰極得電子形成銅，陽極氫氧根放電，反應(yīng)為 4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，據(jù)電子守恒在電池的工作過程中，Zn極質(zhì)量變化了6.5g，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，根據(jù)反應(yīng)為 4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，當(dāng)有4mol電子轉(zhuǎn)移時產(chǎn)生標(biāo)況下的氣體22.4L，現(xiàn)在0.2mol電子轉(zhuǎn)移時生成氣體1.12L，
故答案為：陰極；陰極；1.12．

點評 本題考查了原電池和電解池的相關(guān)知識，注意原電池的形成條件、電子守恒，題目難度中等．