Question

A、B、C三種強電解質，它們在水中電離出的離子如下表所示：

陽離子	Ag+   Na+
陰離子	NO3-   SO42-   Cl-

圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的A、B、C三種溶液，電極均為石墨電極．接通電源，經過一端時間后，測得乙中c電極質量增加了27克．常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關系圖如圖2．據此回答下列問題：
（1）M為電源的

 

極（填寫“正”或“負”），甲、乙電解質分別為

 

、

 

（填寫化學式）．
（2）要使電解后丙中溶液恢復到原來的狀態(tài)，應加入

 

物質．（填寫化學式）
（3）若電解后甲溶液的體積為25L，且產生的氣體全部逸出．該溶液常溫時的pH為

 

．
（4）寫出乙燒杯中發(fā)生反應的離子方程式

 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：

分析：（1）接通電源，經過一段時間后，測得乙中C電極質量增加了27克，說明C電極是陰極，連接C電極的電源電極為負極；C電極上質量增加，析出金屬單質，所以乙裝置中含有銀離子，電解乙裝置中電解質溶液，溶液的pH值減小，所以陽極上析出氫氧根離子，根據離子的放電順序判斷電解質；電解時，甲裝置中溶液的pH值增大，說明陰極上氫離子放電，陽極上放電能力比氫氧根離子強的離子放電，據此判斷電解質；
（2）電解質在電解以后要想復原，符合的原則是：出什么加什么；
（3）根據電解方程式計算生成的氫氧化鈉的濃度，進而計算溶液的pH；
（4）電解硝酸銀溶液生成銀和氧氣．

解答： 解：（1）接通電源，經過一段時間后，測得乙中C電極質量增加了27克，說明C電極是陰極，所以連接陰極的電極M是原電池的負極；電解時，甲裝置中溶液的pH值增大，說明陽極上是放電能力大于氫氧根離子的離子放電，根據表格知，為氯離子，氯離子和銀離子能生成沉淀，所以甲裝置電解質溶液是氯化鈉溶液；電解時，裝置乙中pH值減小，說明陽極上是氫離子放電，溶液中含有的陰離子是含氧酸根離子，陰極上析出金屬，所以含有銀離子，該電解質溶液是硝酸銀溶液．
故答案為：負；NaCl；AgNO₃；
（2）根據（1）推導知道甲溶液是氯化鈉，乙溶液是硝酸銀，丙溶液只能是硫酸鈉，電解硫酸鈉溶液相當于電解水，所以電解后要恢復到原來的狀態(tài)，應加水，
故答案為：H₂O；
（3）乙中C電極質量增加了27克，根據Ag+e^-=Ag，所以轉移電子是

27g

105g/mol

=0.25mol，電解甲溶液的電極反應式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，當轉移電子0.25mol，生成氫氧化鈉的物質的量是0.25mol，所以氫氧化鈉的濃度是：

0.25mol

25L

=0.01mol/L，所以溶液的pH=12，故答案為：12；
（4）電解硝酸銀溶液生成銀和氧氣，電解反應的離子方程式為：4 Ag⁺+2H₂O

通電  .

4 Ag+O₂↑+4 H⁺，故答案為：4 Ag⁺+2H₂O

通電  .

4 Ag+O₂↑+4 H⁺．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，明確“C電極上質量的變化”的意思是解本題的關鍵，根據原電池和電解質各電極上發(fā)生反應的類型即可解答本題，難度不大．