Question

某同学组装了如图所示的电化学装置，电解质溶液均为足量，回答下列问题

（1）电极名称：Cu电极          极，甲池发生的电极总反应离子方程式                      

（2）若用U形铜丝代替“盐桥”，工作一段时间后，甲池中Ag电极质量增加5.4g时，乙池电解质溶液为饱和食盐水。乙池中电极总反应化学方程式                          ；

U形铜丝反应前后质量变化            （填写增大、减小、不变）；若要恢复乙池电解质溶液浓度、体积，需向溶液中加              （填物质名称）物质的量为                 mol

Answer

（1）负；Cu+2Ag+==Cu2++2Ag

（2）2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；不变；氯化氢；0.05

【解析】

试题分析：（1）甲池为原电池装置，活泼的铜做负极，失电子被氧化：Cu－2e-=Cu2+；不活泼的银是正极，溶液里的Ag+得电子生成银单质：2Ag++2e-=2Ag；甲池种发生的电极总反应离子方程式为：Cu + 2Ag+ =Cu2+ +2Ag。

（2）若用U形铜丝代替“盐桥”，则该铜丝既起导线作用，同时又起电极的作用。此时在三个烧杯中，只有中间盛有AgNO3溶液的烧杯中两个电极不同，能产生电势差，所以该装置为原电池，左右两边的均为电解池。右侧装置为惰性电极电解饱和食盐水的电解池，其电池总反应为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。在中间原电池中，铜丝为负极：Cu－2e-=Cu2+，在左侧电解装置中，铜丝为阴极：Cu2++2e-= Cu，而整个电路转移电子数相等，所以铜丝减少的质量与增加的质量相等，即U形铜丝的质量不变；5.4g银的物质的量为0.05mol，说明电路中转移的电子数为0.05mol，则乙池中生成的n(H2)=0.025mol，n(Cl2)=0.025mol，若要恢复乙池电解质溶液浓度、体积，需向溶液中加0.05molHCl。

考点：原电池和电解池的工作原理。

【名师点睛】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极；②将电极插入电解质溶液中构成闭合回路，③存在自发进行的氧化还原反应。本题中，当用KNO3盐桥连接两个烧杯时，甲装置整体组成一个原电池，活泼的金属铜为负极，乙为电解池；若用U形铜丝代替“盐桥”，则该铜丝既起导线作用，同时又起电极的作用。此时在三个烧杯中，只有中间盛有AgNO3溶液的烧杯中两个电极不同，能产生电势差，所以该装置为原电池，左右两边的均为电解池。