题目
有如下原电池:[(Pt) mid (H)_2((g), (p)^circ) mid (HCl) (1 (mol) cdot (kg)^-1) mid (CuSO)_4 (0.01 (mol) cdot (kg)^-1) mid (Cu)]在正极区或负极区加入下列哪些电解质,会增加电池电势?A (NaCl) 溶液B (NaSO)_4 溶液C (CuSO)_4 溶液D 稀盐酸
有如下原电池:
$
\text{Pt} \mid \text{H}_2(\text{g}, \text{p}^{\circ}) \mid \text{HCl} \left(1 \text{mol} \cdot \text{kg}^{-1}\right) \mid \text{CuSO}_4 \left(0.01 \text{mol} \cdot \text{kg}^{-1}\right) \mid \text{Cu}
$
在正极区或负极区加入下列哪些电解质,会增加电池电势?
A $\text{NaCl}$ 溶液
B $\text{NaSO}_4$ 溶液
C $\text{CuSO}_4$ 溶液
D 稀盐酸
题目解答
答案
根据Nernst方程,电池电势 $ E = E^\circ - \frac{0.0592}{2} \log \frac{[H^+]^2}{[Cu^{2+}]} $。
- 选项A(NaCl)和B($ Na_2SO_4 $)均未改变 $ [H^+] $ 或 $ [Cu^{2+}] $,对 $ E $ 无影响。
- 选项C($ CuSO_4 $)增加 $ [Cu^{2+}] $,使 $ \frac{[H^+]^2}{[Cu^{2+}]} $ 减小,$ E $ 增大。
- 选项D(稀盐酸)增加 $ [H^+] $,使 $ E $ 减小。
综上,仅选项C符合要求。
答案:C. $ CuSO_4 $ 溶液