Question

【題目】如圖所示，若電解5min時(shí)，銅電極質(zhì)量增加21.6g。

（1）電源電極Y名稱為__________（填“正極”或“負(fù)極” ）。

（2）電解池中溶液的pH變化：A_________，B________（填“增大”、“減小”或“不變”）。

（3）A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_________________，若A中KCl溶液的體積也是200mL，電解后溶液OH-的濃度等于_______。

（4）B中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為____________________；若通電5min時(shí)B中共收集2.24L氣體（標(biāo)況），溶液體積為200mL，則通電前硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度約為______。

（5）若將C裝置單獨(dú)取出，導(dǎo)線連接銅、銀后，請(qǐng)寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式____________

Answer 1

【答案】 正極 增大 減小 2Cl-+2H2O=2 OH-+H2+Cl2 1mol/L 4OH--4e-=2H2O +O2 0.25 mol/L Cu-2e-=Cu2+

【解析】（1）由已知銅電極的質(zhì)量增加，所以銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)，銅電極為陰極，則Ag電極為陽(yáng)極，電源中Y極是正極。

（2）A為惰性電極電解KCl溶液，總反應(yīng)為：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-，故電解后A中溶液pH增大；裝置B為惰性電極電解硫酸銅溶液，初始階段總反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，故電解后B中溶液pH減小。

（3）由上述分析，A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；因?yàn)?/span>C中銅電極反應(yīng)為：Ag++e-=Ag，電解5 min時(shí)，銅電極增加21.6 g，即生成的Ag為0.2mol，所以電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子，又根據(jù)A中反應(yīng)2H2O+2e-=H2↑+2OH-，則生成OH-物質(zhì)的量為0.2mol，電解后溶液OH-的濃度為：0.2mol÷0.2L=1molL-1。

（4）裝置B為惰性電極電解硫酸銅溶液，所以陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：4OH--4e-=2H2O+O2↑；根據(jù)前面的分析，電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子，則轉(zhuǎn)移0.2mol電子生成氧氣為0.05mol，體積為0.05mol×22.4Lmol-1=1.12L，因?yàn)?/span>B中共收集到2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則在陰極也生成1.12L氣體，由反應(yīng)式2H++2e-=H2↑得，陰極生成氫氣轉(zhuǎn)移0.1mol電子，則Cu2++2e-=Cu中轉(zhuǎn)移0.1mol電子，所以Cu2+的物質(zhì)的量為0.05mol，通電前c(CuSO4)=0.05mol÷0.2L=0.25 mol·L-1。

（5）C裝置兩極分別為Cu、Ag，電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液，導(dǎo)線連接后形成原電池，Cu作負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Cu-2e-=Cu2+。