Question

現(xiàn)用如圖裝置來(lái)測(cè)定某原電池工作時(shí)在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電子的物質(zhì)的量．量筒的規(guī)格為1000mL，供選擇的電極材料有純鎂片和純鋁片．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）b電極的電極反應(yīng)式為

 

．
（2）當(dāng)量筒中收集到448mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電子的物質(zhì)的量為

 

，此時(shí)a電極質(zhì)量減少

 

克．
（3）如果U形管中的硫酸溶液換成氫氧化鈉溶液，U形管中出現(xiàn)的現(xiàn)象

 

，a電極的電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：（1）純鎂片和純鋁片、稀硫酸組成原電池，由圖可知b電極處有氫氣生成，則b為Al，為正極；a為Mg，為負(fù)極；b上氫離子得電子生成氫氣；
（2）根據(jù)電極方程式結(jié)合氣體的物質(zhì)的量求算電子的物質(zhì)的量，a極為Mg作負(fù)極失電子，根據(jù)電子守恒計(jì)算Mg的質(zhì)量；
（3）若電解質(zhì)溶液換為氫氧化鈉溶液，則Al失電子作負(fù)極，Mg作正極，則Mg上有氫氣生成．

解答： 解：（1）純鎂片和純鋁片、稀硫酸組成原電池，由圖可知b電極處有氫氣生成，則b為Al，為正極；a為Mg，為負(fù)極；b上氫離子得電子生成氫氣，其電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-═H₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）當(dāng)量筒中收集到448mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體，則n（H₂）=

V

Vm

=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，已知b上的電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-═H₂↑，則通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電子的物質(zhì)的量為0.04mol，a電極上的反應(yīng)為：Mg-2e^-═Mg²⁺，則溶解的Mg的物質(zhì)的量為0.02mol，則溶解的Mg的質(zhì)量為0.48g，
故答案為：0.04mol；0.48；
（3）如果U形管中的硫酸溶液換成氫氧化鈉溶液，則Al失電子作負(fù)極，即b為負(fù)極，Mg電極上水得電子作正極，即a為正極，正極上有氫氣生成，所以U形管中左端溶夜下降，右端溶夜上升；a為正極，正極上水得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，
故答案為：左端溶夜下降，右端溶夜上升；2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池的工作原理知識(shí)，主要考查正負(fù)極的判斷、電極方程式的書(shū)寫(xiě)、電子守恒在計(jì)算中的應(yīng)用等，注意知識(shí)的積累是解題關(guān)鍵，難度中等．