Question

如圖所示，若電解5min時銅電極質(zhì)量增加2.16克，試回答：

（1）電源電極X 的名稱為

 

（2）寫出A中總的離子方程式

 

（3）通電5min時，B中共收集224ml氣體（標(biāo)況），溶液的體積為200ml，則通電前硫酸銅溶液的物質(zhì)的量的濃度為

 

若此時停止通電，向其中加入

 

（填化學(xué)式）可以使溶液恢復(fù)到起始狀態(tài)，其質(zhì)量為

 

（4）若A中的氯化鉀溶液的體積也是200ml，電解后溶液的pH是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）由銅電極的質(zhì)量增加，則Cu電極為陰極，可知X為電源的負(fù)極；
（2）A為電解氯化鉀溶液，生成氯氣、氫氣和氫氧化鉀；
（3）根據(jù)電極反應(yīng)及電子守恒來計算；
（4）根據(jù)A中的電極反應(yīng)及與C中轉(zhuǎn)移的電子守恒來計算．

解答： 解：（1）由銅電極的質(zhì)量增加，發(fā)生Ag⁺+e^-═Ag，則Cu電極為陰極，可知X為電源的負(fù)極，故答案為：負(fù)極；
（2）A為電解氯化鉀溶液，生成氯氣、氫氣和氫氧化鉀，方程式為2Cl^-+2H₂O

通電  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O

通電  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（3）C中陰極反應(yīng)為Ag⁺+e^-═Ag，n（Ag）=

2.16g

108g/mol

=0.02mol，則轉(zhuǎn)移的電子為0.02mol，
B中陽極反應(yīng)為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，則轉(zhuǎn)移0.02mol電子生成氧氣為0.005mol，其體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
則在陰極也生成112mL氣體，由2H⁺+2e^-═H₂↑，則氫氣的物質(zhì)的量為0.005mol，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為0.01mol，
則Cu²⁺+2e^-═Cu中轉(zhuǎn)移0.01mol電子，所以Cu²⁺的物質(zhì)的量為0.005mol，通電前c（CuSO₄）=

0.005mol

0.2L

=0.025 mol?L^-1；
B電解產(chǎn)物有0.005molCu、0.01molH₂和O₂0.005mol，若此時停止通電，向其中加入Cu（OH）₂，物質(zhì)的量等于Cu的物質(zhì)的量，為0.005mol，
故答案為：0.025mol/L；Cu（OH）₂；0.005mol；
 （4）由A中發(fā)生2KCl+2H₂O

通電  .

2KOH+H₂↑+Cl₂↑～2e^-，由電子守恒可知，轉(zhuǎn)移0.02mol電子時生成0.02molKOH，忽略溶液體積的變化，則c（OH^-）=

0.02mol

0.2L

=0.1mol?L^-1，溶液pH=13，
故答案為：13．

點(diǎn)評：本題考查電解原理，明確Cu電極的質(zhì)量增加是解答本題的突破口，并明確發(fā)生的電極反應(yīng)及電子守恒即可解答，注意計算時電子守恒的應(yīng)用，題目難度中等．