Question

【題目】如圖所示，甲、乙兩個(gè)裝置的燒杯中分別盛有足量的CuCl2溶液。

(1)甲裝置中，Zn電極發(fā)生______反應(yīng)（填“氧化”或“還原”），溶液中Cl-向_____極（填“Zn”或“Cu”）移動(dòng)，Zn電極反應(yīng)式為_______，若反應(yīng)過(guò)程中有0.1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則Cu極質(zhì)量增加__________。

(2)乙裝置中，石墨電極C1是_______極，現(xiàn)象是______，C2極電極反應(yīng)式為_______，若反應(yīng)過(guò)程中陰極析出12.8g的Cu，則陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________。

Answer 1

【答案】氧化 Zn Zn-2e-=Zn2+ 3.2g 陰 有紅色物質(zhì)析出 2Cl--2e-=Cl2↑ 4.48L

【解析】

(1)活潑金屬鋅為負(fù)極，原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒分析解答；

(2)石墨電極C1與電源的負(fù)極相連作陰極，溶液中銅離子在陰極上放電生成單質(zhì)銅，C2極與電源的正極連接，作陽(yáng)極，氯離子失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，先計(jì)算12.8g的Cu的物質(zhì)的量，然后根據(jù)同一閉合回路中轉(zhuǎn)移電子相同，計(jì)算陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣的物質(zhì)的量，由此分析解答。

(1)在甲裝置中，Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中Cl-向正電荷較多的負(fù)極Zn移動(dòng)，負(fù)極Zn失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+；若反應(yīng)過(guò)程中有0.1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，根據(jù)同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，可知在正極Cu上生成銅的物質(zhì)的量為n(Cu)=0.1mol÷2=0.05mol，則Cu極質(zhì)量增加m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g；

(2)石墨電極C1與電源的負(fù)極相連，作陰極，根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，溶液中Cu2+在陰極C1放電生成單質(zhì)銅，因此看到的C1電極上的現(xiàn)象為有紅色物質(zhì)析出；C2極與電源的正極連接，作陽(yáng)極，溶液中的陰離子Cl-失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Cl--2e-=Cl2↑，12.8g的Cu的物質(zhì)的量n(Cu)=12.8g÷64g/m=0.2mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e-)=2×0.2mol=0.4mol，則陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣的物質(zhì)的量n(Cl2)=0.2mol，其標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為V(Cl2)=n(Cl2)Vm=0.2mol×22.4L/mol=4.48L。