Question

按如圖所示裝置進行實驗，并回答下列問題：
（1）判斷裝置的名稱：A池為______，B池為______．
（2）鋅極為______極，電極反應式為______；銅極為______極，電極反應式為______；石墨棒C₁為______極，電極反應式為______；石墨棒C₂附近發生的實驗現象為______．
（3）當C₂極析出224mL氣體（標準狀況下），鋅的質量變化為（增加或減少）______g．CuSO₄溶液的質量變化為（增加或減少）______g．
（4）三氧化二鎳（Ni₂O₃）可用于制造高能電池，其電解法制備過程如下：用NaOH調NiCl₂溶液pH至7.5，加放適量硫酸鈉后進行電解．電解過程中產生的Cl₂在弱堿性條件下生成ClO^-，把二價鎳氧化為三價鎳．以下說法正確的是______
a．可用鐵作陽極材料
b．電解過程中陽極附近溶液的pH升高
c．陽極反應方程式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑
d．1mol二價鎳全部轉化為三價鎳時，外電路中通過了1mol電子．

Answer 1

該裝置中A能自發的進行氧化還原反應為原電池，B為電解池，鋅易失電子作負極，銅作正極，B中連接銅的電極為陽極，連接鋅的電極為負極，電解池中陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電；A中鋅電極上失電子生成鋅離子進入溶液，銅電極上銅離子得電子生成銅單質，所以其電池反應式為Zn+Cu²⁺=Cu+Zn²⁺；
（1）A能自發的進行氧化還原反應，能將化學能轉化為電能，所以為原電池，B有外接電源，屬于電解池，故答案為：原電池；電解池；
（2）該裝置中A能自發的進行氧化還原反應為原電池，B為電解池，鋅易失電子作負極，電極反應為：Zn-2e^-=Zn²⁺；銅作正極，溶液中銅離子得到電子生成銅，電極反應為：Cu²⁺+2e-=Cu；B中連接銅的電極為陽極，連接鋅的電極為負極，電解池中陽極上氯離子放電，電極反應為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；陰極上氫離子放電，電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，電極上有氣體生成，溶液中水的電離平衡正向進行，氫氧根離子濃度增大，負極附近的溶液遇到酚酞變紅色；
故答案為：負；Zn-2e^-=Zn²⁺；正；Cu²⁺+2e-=Cu；陽；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；有無色氣體產生；附近溶液出現紅色；
（3）石墨棒C₂為陰極，陰極上電解水生成氫氣和氫氧根離子，其電極方程式為：4H₂O+4e^-=2H₂↑+4OH^-，當C₂極析出224mL氣體（標準狀態）時，生成氫氣的物質的量為n（H₂）=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，則轉移的電子為0.02mol，Zn電極的方程式為：Zn-2e^-=Zn²⁺，根據電子守恒可知，消耗的Zn為0.01mol，則鋅的質量減少0.65g，
CuSO₄溶液的質量變化，依據化學方程式和溶液質量變化計算，B裝置中的離子方程式；
Zn+Cu²⁺=Cu+Zn²⁺，溶液質量增加△m
1 65g-64g=1g
0.01mol 0.01g
CuSO₄溶液的質量變化為增加0.01g；
故答案為：減少0.65，增加0.01；
（4）A．若Fe為陽極，則氯離子不能在陽極生成，則不會存在產生的Cl₂在弱堿性條件下生成ClO^-，把二價鎳氧化為三價鎳，故A錯誤；
B．電解時陽極附近氯離子放電，溶液的pH不會升高，故B錯誤；
C．電解時陽極附近氯離子放電，發生電極反應為2Cl^--2e^-═Cl₂，故C正確；
D．由Ni²⁺-e^-═Ni³⁺可知1mol二價鎳全部轉化為三價鎳時，外電路中通過了1mol電子，故D正確；
故選：CD．
故答案為：CD；