Question

回答下列各題：
（1）在探究原電池中電極與電解質(zhì)溶液之間的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了用鋁片、銅片作電極，用濃硝酸作電解質(zhì)溶液的原電池，則銅片為原電池的______極，鋁片上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____．
（2）通過(guò)______裝置（ 填“原電池”或“電解池”）可以實(shí)現(xiàn)如下反應(yīng)：
Cu+2H₂O═Cu（OH）₂+H₂↑
該裝置應(yīng)以銅為_(kāi)_____極，并可選用下列溶液中的______為電解質(zhì)溶液（填符號(hào)）．
A．H₂SO₄溶液    B．NaOH溶液    C．CuSO₄溶液    D．NaCl溶液
（3）如圖所示的兩個(gè)電解槽中，A、B、C、D均為石墨電極．電解過(guò)程中，乙中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____．
若乙燒杯中D極上產(chǎn)生224mL標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體，則甲燒杯中B極上可析出銅______g（銅的相對(duì)原子質(zhì)量為64）．

Answer 1

（1）鋁片、銅片、濃硝酸構(gòu)成的原電池中，常溫下，鋁片能與濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象，銅能與濃硝酸自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)，銅片作負(fù)極，鋁片作正極，正極上硝酸根離子得電子和氫離子生成二氧化氮和水，電極反應(yīng)式為4H⁺+2NO₃^-+2e^-=2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：負(fù)極；4H⁺+2NO₃^-+2e^-=2NO₂↑+2H₂O；
（2）Cu+2H₂O═Cu（OH）₂+H₂↑該反應(yīng)不能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，所以不能構(gòu)成原電池只能構(gòu)成電解池，利用外接電源使其強(qiáng)制發(fā)生氧化還原反應(yīng)．
該反應(yīng)中銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以銅片作陽(yáng)極，陰極上水分子放電生成氫氣和氫氧根離子，發(fā)生還原反應(yīng)．
A．如果電解硫酸溶液，陰極上先氫離子放電生成氫氣，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，陽(yáng)極上生成的銅離子進(jìn)入溶液，后陰極上銅離子放電不是氫離子放電，故A錯(cuò)誤；
B、電解氫氧化鈉溶液時(shí)，陰極上氫離子放電，陽(yáng)極上生成的銅離子和氫氧根離子生成氫氧化銅沉淀，所以陰極上始終沒(méi)有銅離子得電子，故B正確；
C、電解硫酸銅溶液時(shí)，陰極上銅離子放電生成銅單質(zhì)，不是氫離子放電，故C錯(cuò)誤；
 D．電解NaCl溶液時(shí)，陰極上氫離子放電同時(shí)生成氫氧根離子，陽(yáng)極上生成的銅離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，符合電池反應(yīng)式，故D正確；
故答案為：電解池；陽(yáng)極；BD；
（3）電解時(shí)，乙中陽(yáng)極上氯離子失電子生成氯氣，陰極上氫離子得電子生成氫氣，所以電池反應(yīng)式為：2Cl^-+2H₂O=Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，
乙燒杯中D極連接電源的負(fù)極，所以D極作陰極，D極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，
甲燒杯中B作陰極，陰極上銅離子得電子生成銅單質(zhì)，電極反應(yīng)式為2Cu²⁺+2e^-=Cu，
根據(jù)電解池工作時(shí)，陰陽(yáng)極上得失電子相等，
設(shè)生成銅的質(zhì)量為X，氫氣和銅的關(guān)系式為
  Cu--H₂↑
 64g  22.4L
 X    0.224L
x=0.64g
故答案為：2Cl^-+2H₂O=Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；0.64g．