Question

如圖A、B兩個裝置，回答下列問題：
（1）A為

 

池，Pt₁為

 

極．
（2）當電路中通過0.02mol電子時，A溶液質量變化為

 

g；
同時B中收集到標準狀況下的氣體224mL，則反應前B池中原混合溶液中Cu²⁺的濃度是

 

（設B中原混合液的體積為200mL）．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）A能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應，所以A為原電池，B為電解池，易失電子的鋅作負極，銅作正極，連接負極的電極為陰極，連接正極的電極為陽極；
（2）A電池中負極上鋅溶解，正極上氫氣析出，所以溶液增加的質量為鋅和氫氣質量差，根據(jù)轉移電子和溶液質量差之間的關系式計算；
B中Pt₁為陽極，Pt₂為陰極，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，根據(jù)轉移電子確定氣體的成分，再根據(jù)轉移電子相等計算．

解答： 解：（1）A能自發(fā)的進行氧化還原反應，為原電池，鋅為負極，銅為正極，則Pt₁為陽極，故答案為：原電；陽；
（2）A中電池反應式為：Zn+2H⁺=Zn ²⁺+H₂↑，設溶液質量變?yōu)闉閤，
Zn+2H⁺=Zn ²⁺+H₂↑溶液質量變化  轉移電子
                （65-2）g    2mol
                 x          0.02mol
（65-2）g：2mol=x：0.02mol
x=

(65-2g)×0.02mol

2mol

=0.63g，
224mL氣體的物質的量=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，
假設全部是氧氣，則轉移電子的物質的量=0.01mol×4=0.04mol＞0.02mol，則該氣體是氧氣和氫氣的混合氣體，
設氫氣的物質的量為a，氧氣的物質的量為b，

a+b=0.01 4b=0.02

  解得

a=0.005 b=0.005

，
陰極上析出銅和氫氣，設銅的物質的量濃度為Cmol/L
0.2Cmol×2+0.005mol×2=0.02mol
C=

0.02mol-0.005mol×2

0.2mol×2

=0.025，
故答案為：0.025mol/L．

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)生的反應是解本題關鍵，再根據(jù)各個物理量之間的關系式計算，注意結合轉移電子守恒解答，難度中等．