Question

（1）如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質量相等的空心銅球和空心鐵球，調節杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中央滴入濃硫酸銅溶液，一段時間后，下列有關杠桿的偏向判斷正確的是（實驗過程中，不考慮鐵絲反應及兩球的浮力變化）當杠桿為絕緣體時，A端比B端         （填高、低、不變。下同）；當杠桿為導體時，A端比B端         。
（2）依據氧化還原反應：Fe＋Cu^2＋＝Fe^2＋＋Cu設計的原電池如下圖所示，其中Y為可溶性硫酸鹽。   
請回答下列問題：
①電解質溶液Y是          ；（填化學式）
②X電極發生的電極反應為           ；
③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，對鹽橋中的K^＋、Cl^－的移動方向的表述正確的是________。
A．鹽橋中的K^＋向左側燒杯移動、Cl^－向右側燒杯移動
B．鹽橋中的K^＋向右側燒杯移動、Cl^－向左側燒杯移動
C．鹽橋中的K^＋、Cl^－都向左側燒杯移動
D．鹽橋中的K^＋、Cl^－幾乎都不移動
（3）把（2）中鹽橋改為鐵棒插入A、B池中，其它不變，電流計的指針　　　　（填“會”、“不會”）發生偏轉，A裝置名稱　　　　　填（“原電池”或“電解池”），A中溶液濃度 　　　　（填增大、不變、變小），銅棒的電極名稱為　　　　（填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”）
（4）把（2）中鹽橋改為銅棒，其它不變，電流計的指針　　　　（填“會”、“不會”）發生偏轉，理由是　　　                                         。

Answer 1

（1）高；低 （2）①CuSO₄②Fe－2e^－＝Fe^2＋ ③B
（3）會、電解池、不變、正極 （4）不、兩池都沒有可自發進行的氧化還原反應

解析試題分析：（1）當杠桿為絕緣體時，加入硫酸銅溶液后，鐵和硫酸銅發生置換反應生成銅附著在鐵表面，質量增加，因此是A端比B端高；當杠桿為導體時，加入硫酸銅溶液后，鐵和銅構成原電池。鐵的金屬性強于銅，因此鐵是負極失去電子，被還原。銅是正極，溶液中的銅離子得到電子，發生還原反應析出銅。因此是A端比B端低。
（2）①根據方程式Fe＋Cu^2＋＝Fe^2＋＋Cu可知，鐵失去電子被氧化，發生氧化反應，因此鐵是負極，溶液中的銅離子得到電子發生還原反應。由于左側燒杯中盛有硫酸亞鐵溶液，所以X電極是鐵電極，做負極，C電極是正極，所以電解液Y應該是硫酸銅溶液。
②X電極是鐵電極，做負極，發生的電極反應為Fe－2e^－＝Fe^2＋。
③由于左側燒杯中產生亞鐵離子，因此要保證溶液的電中性，則鹽橋中的陰離子氯離子向向左側燒杯移動。右側燒杯中銅離子放電，所以要保證溶液的電中性，在鹽橋中的陽離子K^＋向右側燒杯移動，A、C、D均不正確，B正確，答案選B。
（3）把（2）中鹽橋改為鐵棒插入A、B池中，其它不變，則此時B中鐵與銅可以構成原電池，所以電流計指針發生偏轉。此時B裝置是原電池，則A裝置是電解池。由于A中電極都是鐵，而電解質溶液是硫酸亞鐵，因此相當于是電鍍，溶液的濃度不變。由于鐵的金屬性強于銅，所以B裝置中鐵是負極，銅是正極。
（4）把（2）中鹽橋改為銅棒，其它不變。由于此時兩池都沒有可自發進行的氧化還原反應，因此不能構成原電池，所以電流計指針不發生偏轉。
考點：考查電化學原理的有關應用與判斷