Question

【題目】電解原理和原電池原理是電化學的兩個重要內容．某興趣小組做如下探究實驗：
（1）如圖1為某實驗小組依據氧化還原反應設計的原電池裝置，該反應的離子方程式為 ． 反應前，電極質量相等，一段時間后，兩電極質量相差12g，導線中通過mol電子．
（2）其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應式 ， 這是由于NH4Cl溶液顯（填“酸性”“堿性”或“中性”），用離子方程式表示溶液顯此性的原因 ．
（3）如圖2，其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導線與石墨相連成n型，則乙裝置中石墨為極（填正、負、陰、陽），乙裝置中與銅線相連的石墨（2）電極上發生的反應式為 ．
（4）在圖2乙裝置中改為加入400mL CuSO4溶液，一段時間后，若電極質量增重 1.28g，則此時溶液的pH為 ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；0.2
（2）2H++2e﹣=H2↑；酸性； NH4++H2O?NH3?H2O+H+
（3）陰；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑
（4）1
【解析】解：（1）設計的原電池裝置的自發氧化還原反應是：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，設電子轉移量是x，則64×0.5x+56×0.5x=12，解得x=0.2，

所以答案是：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；0.2；（2）氯化銨中，銨根離子水解導致溶液顯示酸性，實質是：NH4++H2ONH3H2O+H+，正極發生2H++2e﹣=H2↑，

所以答案是：2H++2e﹣=H2↑；酸性；NH4++H2ONH3H2O+H+；（3）其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導線與石墨相連成n型，則乙裝置是電解池，甲裝置是原電池，Fe是負極，Cu絲是正極，所以其中與銅線相連石墨電極是陽極，該極上發生的反應式為2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，所以答案是：陰；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；（4）陰極反應：Cu2++2e﹣=Cu，當該極增重1.28g即0.02mol時，轉移電子是0.04mol，總反應式為2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑，可知生成0.04molH+，

則c（H+）= =0.1mol/L，pH=1，

所以答案是：1．