Question

1．某學(xué)生利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置探究鹽橋式原電池的工作原理
按照實(shí)驗(yàn)步驟依次回答下列問(wèn)題：
（1）圖中導(dǎo)線(xiàn)中電子流向?yàn)閍→b（用a、b表示）；
（2）寫(xiě)出裝置中銅電極上的電極反應(yīng)式：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）若裝置中銅電極的質(zhì)量增加0.32g，則導(dǎo)線(xiàn)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.01N_A ，（用“N_A”表示）；同時(shí)鋅電極減少的質(zhì)量為0.325g；
（4）裝置中鹽橋中除添加瓊脂外，還要添加KCl的飽和溶液，電池工作時(shí)，對(duì)鹽橋中的K⁺、Cl^-的移動(dòng)方向表述正確的是D
A．鹽橋中的K⁺、Cl^-都向左側(cè)燒杯移動(dòng)
B．鹽橋中的K⁺、Cl^-幾乎不移動(dòng)
C．鹽橋中的K⁺向左側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl^-向右燒杯移動(dòng)
D．鹽橋中的K⁺向右側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl^-向左燒杯移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金屬活潑性判斷正負(fù)極，原電池中，電子由負(fù)極流向正極；
（2）裝置中銅電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，是銅離子得電子生成銅；
（3）根據(jù)電極反應(yīng)式Cu²⁺+2e^-=Cu進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，根據(jù)原子電池中正負(fù)極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同可計(jì)算鋅電極減小的質(zhì)量；
（4）根據(jù)正負(fù)極判斷陰陽(yáng)離子的移動(dòng)方向；

解答 解：（1）鋅銅原電池中，鋅比銅活潑，故鋅為負(fù)極，銅為正極．原電池中，電子由負(fù)極流向正極，故電子的流向?yàn)閍→b，
故答案為：a→b；
（2）裝置中銅電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，是銅離子得電子生成銅，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）0.32g銅物質(zhì)的量為0.005mol，由電極反應(yīng)式Cu²⁺+2e^-=Cu可知，生成1mol銅，轉(zhuǎn)移2mol電子，故生成0.005mol銅，導(dǎo)線(xiàn)中轉(zhuǎn)移0.01mol電子，電子數(shù)目為0.01N_A，此時(shí)負(fù)極上也轉(zhuǎn)移0.01mol電子，根據(jù)Zn-2e^-=Zn²⁺可知，鋅電極減少的質(zhì)量為$\frac{1}{2}$×0.01mol×65g/mol=0.325g，
故答案為：0.01N_A ；0.325g；
（4）左側(cè)燒杯中鋅失電子變成鋅離子，使得鋅電極附近帶正電荷，吸引陰離子向左側(cè)燒杯移動(dòng)，右側(cè)燒杯中銅離子得到電子變成銅，使得銅電極附近帶負(fù)電荷，吸引陽(yáng)離子向右側(cè)燒杯移動(dòng)，故鹽橋中的K⁺向右側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl^-向左側(cè)燒杯移動(dòng)，
故答案為：D．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了原電池設(shè)計(jì)、工作原理、物質(zhì)的量的相關(guān)計(jì)算、常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式，明確原電池原理是解本題關(guān)鍵，再根據(jù)方程式中元素化合價(jià)變化確定正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液，同時(shí)考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，題目難度中等．