Question

现有如图原电池装置，插入电解质溶液前Cu和Fe电极的质量相等。

(1)当电解质溶液为稀硫酸时，铁片作________极，铜片上的现象是________.图I中箭头的方向表示__________(填“电子”或“电流”)的流向。

(2)当电解质溶液为某溶液时，两极(用M、N表示)的质量变化曲线如图II所示，则该电解质溶液可以是下列中的________(填代号)。

A.稀硫酸   B.CuSO₄溶液   C.稀盐酸   D.FeSO₄溶液

若电解液为所选溶液，则电极N的电极反应式为________，溶液中阳离子移动方向是________，m=________g。

Answer

负 有无色气体生成 电流 B Cu2++2e－=Cu 从M极流向N极 9.2

【解析】

(1)当电解质溶液为稀硫酸时，铁比铜活泼，铁为负极，发生电极反应为Fe-2e-=Fe2+，铜为正极，氢离子在正极上得电子转化为氢气，电极反应为：2H++2e-=H2↑，电子经过导线由负极流向正极；

(2)当电解质溶液为某溶液时，两极(用M、N表示)的质量变化曲线如图II所示可知，N电极的质量增加，M电极的质量减少，据此分析解答。

(1)根据分析，当电解质溶液为稀硫酸时，铁片为负极，铜片为正极，氢离子在正极上得电子转化为氢气，电极反应为：2H++2e-=H2↑，正极上的现象是有无色气体生成；原电池中电子经过导线由负极流向正，电流的方向与电子流向相反，极图I中箭头的方向由正极指向负极，则表示的为电流的流向；

(2)当电解质溶液为某溶液时，两极(用M、N表示)的质量变化曲线如图II所示可知，N电极的质量增加，M电极的质量减少，

A．若稀硫酸为电解质溶液时，铁为负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，铜为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，铁电极质量减少，铜电极质量不变，故A不符合题意；

B．若CuSO4溶液为电解质溶液时，铁为负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，铜为正极，电极反应为：Cu2++2e－=Cu，铁电极质量减少，铜电极质量增大，故B符合题意；

C．若稀盐酸为电解质溶液时，铁为负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，铜为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，铁电极质量减少，铜电极质量不变，故C不符合题意；

D．若FeSO4溶液为电解质溶液时，不能形成自发进行的氧化还原反应，不能构成原电池，铁电极和铜电极质量不变，故D不符合题意；

答案选B；

若电解液为CuSO4溶液，铁电极质量减少，铜电极质量增大，结合图示，则电极N代表铜电极，为正极，电极反应式为Cu2++2e－=Cu，M代表铁电极，为负极；原电池中，阳离子向正极移动，则溶液中阳离子移动方向是从M极流向N极，根据图示，M电极减少的质量=6g-3.2g=2.8g，即铁电极的质量减少2.8g，消耗铁电极的物质的量为=0.05mol，根据电极反应：Fe-2e-=Fe2+、Cu2++2e－=Cu可知，消耗1mol铁电极转移2mol电子，同时生成1mol铜，则消耗0.05mol铁电极，转移0.1mol电子，生成0.05mol铜，则铜电极增加的质量=0.05mol×64g/mol=3.2g，则m=3.2g+6g=9.2g。