Question

【題目】現有如圖原電池裝置，插入電解質溶液前Cu和Fe電極的質量相等。

(1)當電解質溶液為稀硫酸時，鐵片作________極，銅片上的現象是________.圖I中箭頭的方向表示__________(填“電子”或“電流”)的流向。

(2)當電解質溶液為某溶液時，兩極(用M、N表示)的質量變化曲線如圖II所示，則該電解質溶液可以是下列中的________(填代號)。

A.稀硫酸 B.CuSO4溶液 C.稀鹽酸 D.FeSO4溶液

若電解液為所選溶液，則電極N的電極反應式為________，溶液中陽離子移動方向是________，m=________g。

Answer 1

【答案】負 有無色氣體生成 電流 B Cu2++2e－=Cu 從M極流向N極 9.2

【解析】

(1)當電解質溶液為稀硫酸時，鐵比銅活潑，鐵為負極，發生電極反應為Fe-2e-=Fe2+，銅為正極，氫離子在正極上得電子轉化為氫氣，電極反應為：2H++2e-=H2↑，電子經過導線由負極流向正極；

(2)當電解質溶液為某溶液時，兩極(用M、N表示)的質量變化曲線如圖II所示可知，N電極的質量增加，M電極的質量減少，據此分析解答。

(1)根據分析，當電解質溶液為稀硫酸時，鐵片為負極，銅片為正極，氫離子在正極上得電子轉化為氫氣，電極反應為：2H++2e-=H2↑，正極上的現象是有無色氣體生成；原電池中電子經過導線由負極流向正，電流的方向與電子流向相反，極圖I中箭頭的方向由正極指向負極，則表示的為電流的流向；

(2)當電解質溶液為某溶液時，兩極(用M、N表示)的質量變化曲線如圖II所示可知，N電極的質量增加，M電極的質量減少，

A．若稀硫酸為電解質溶液時，鐵為負極，電極反應為：Fe-2e-=Fe2+，銅為正極，電極反應為：2H++2e-=H2↑，鐵電極質量減少，銅電極質量不變，故A不符合題意；

B．若CuSO4溶液為電解質溶液時，鐵為負極，電極反應為：Fe-2e-=Fe2+，銅為正極，電極反應為：Cu2++2e－=Cu，鐵電極質量減少，銅電極質量增大，故B符合題意；

C．若稀鹽酸為電解質溶液時，鐵為負極，電極反應為：Fe-2e-=Fe2+，銅為正極，電極反應為：2H++2e-=H2↑，鐵電極質量減少，銅電極質量不變，故C不符合題意；

D．若FeSO4溶液為電解質溶液時，不能形成自發進行的氧化還原反應，不能構成原電池，鐵電極和銅電極質量不變，故D不符合題意；

答案選B；

若電解液為CuSO4溶液，鐵電極質量減少，銅電極質量增大，結合圖示，則電極N代表銅電極，為正極，電極反應式為Cu2++2e－=Cu，M代表鐵電極，為負極；原電池中，陽離子向正極移動，則溶液中陽離子移動方向是從M極流向N極，根據圖示，M電極減少的質量=6g-3.2g=2.8g，即鐵電極的質量減少2.8g，消耗鐵電極的物質的量為=0.05mol，根據電極反應：Fe-2e-=Fe2+、Cu2++2e－=Cu可知，消耗1mol鐵電極轉移2mol電子，同時生成1mol銅，則消耗0.05mol鐵電極，轉移0.1mol電子，生成0.05mol銅，則銅電極增加的質量=0.05mol×64g/mol=3.2g，則m=3.2g+6g=9.2g。