Question

A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?nèi)苡谒�在水中電離出的陽離子有K^＋、Ag^＋，陰離子有NO₃^－、OH^－(電解質(zhì)電離的離子有重復(fù))。

圖1裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，電極均為鉑電極。接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得甲中b電極質(zhì)量增加了43.2g。常溫下各燒杯中溶液pH與電解時(shí)間t關(guān)系如圖2。請(qǐng)回答下列問題：

(1)寫出三種強(qiáng)電解質(zhì)的化學(xué)式：A            ；B            ；C            。

(2)寫出乙燒杯c電極發(fā)生的電極反應(yīng)為__________________________，甲燒杯中的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。

(3)計(jì)算丙燒杯e電極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________________，甲燒杯中溶液的pH=              。（假設(shè)溶液體積是400ml）

(4)要使甲燒杯中的A溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，需要加入的物質(zhì)是_____________，其質(zhì)量為                。

(5)若直流電源使用的是鉛蓄電池，鉛蓄電池的正極材料是PbO₂，負(fù)極材料是Pb，電解質(zhì)溶液時(shí)H₂SO₄，則放電時(shí)N級(jí)上發(fā)生的電極反應(yīng)為________________________________

____________________，M級(jí)附近溶液的pH        (選填“升高”或“降低”或“不變”)。

鉛蓄電池充電時(shí)，若陽極和陰極之間用陽離子交換膜(只允許H⁺通過)隔開，則當(dāng)外電路通過0.2mol電子時(shí)，由陽極室通過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室的陽離子有        mol。

 

Answer 1

【答案】

（1）AgNO₃(1分)       KNO₃ (1分)    KOH(1分)

（2）4OH^-－4e^—=O₂↑+2H₂O(1分)     2H₂O＋4 AgNO₃4 Ag+ O₂↑+4HNO₃(1分)

（3）2.24L(1分)     0  (2分)       （4）Ag₂O (1分)    46.4g(2分)

（5）Pb－2 e^—+SO₄^2—= PbSO₄(1分)       升高 (1分)    0.2(2分)

【解析】（1）甲中b電極質(zhì)量增加了43.2g，所以甲中是硝酸銀。由于乙中溶液的pH不變，所以乙中應(yīng)該是硝酸鉀。丙中溶液的pH增大，說明是氫氧化鉀。

（2）b電極質(zhì)量增加，所以b電極是陰極，則a是陽極，M是正極，N是負(fù)極，f、e、d、c分別是陰極、陽極、陰極、陽極。所以乙燒杯c電極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH^-－4e^—=O₂↑+2H₂O。甲燒杯中出生成銀外，還生成氧氣，所以的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O＋4 AgNO₃4 Ag+ O₂↑+4HNO₃。

（3）反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子是43.2g÷108g/mol×1＝0.4mol。丙燒杯e電極的方程式為4OH^-－4e^—=O₂↑+2H₂O，所以生成氧氣是0.1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是2.24L。根據(jù)甲中的總反應(yīng)式可知，生成硝酸是0.4mol，其濃度是0.4mol÷0.4L＝1.0mol/L，所以pH＝0。

（4）甲燒杯中減少的是銀和氧氣，所以需要加入0.2molAg₂O才能使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，質(zhì)量是0.2mol×232g/mol＝46.4g。

（5）N是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以方程式為Pb－2 e^—+SO₄^2—= PbSO₄。M極是正極，得到電子，方程式為PbO₂＋2 e^—＋4H^＋＋SO₄^2—= PbSO₄＋2H₂O，所以氫離子的濃度降低，pH升高。根據(jù)充電時(shí)的陰極反應(yīng)式PbSO₄＋2 e^—＝Pb＋SO₄^2—可知，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，生成SO₄^2—是0.1mol，所以需要?dú)潆x子是0.2mol。