Question

9．A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?cè)谒�中電離出的離子如表所示：

陽(yáng)離子	Ag+   Na+
陰離子	NO3-  SO42-   Cl-

如圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)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(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得乙中C電極質(zhì)量增加了27克．常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如圖2．

據(jù)此回答下列問(wèn)題：
（1）M為電源的負(fù)極（填寫(xiě)“正”或“負(fù)”），甲、乙電解質(zhì)分別為NaCl、AgNO₃（填寫(xiě)化學(xué)式）．
（2）計(jì)算電極f上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積：1.4L．
（3）寫(xiě)出乙燒杯的電解池總反應(yīng)方程式：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．
（4）要使丙恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，應(yīng)加入2.25克（填質(zhì)量）的H₂O．（填寫(xiě)化學(xué)式）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)乙中C電極質(zhì)量增加了27克，說(shuō)明C電極是陰極，連接C電極的電源M電極為負(fù)極；根據(jù)C電極上質(zhì)量增加，析出金屬單質(zhì)，所以乙裝置中含有銀離子，又電解乙裝置中電解質(zhì)溶液，溶液的pH值減小，所以陽(yáng)極上析出氫氧根離子，根據(jù)離子的放電順序判斷電解質(zhì)；電解時(shí)，甲裝置中溶液的pH值增大，說(shuō)明陰極上氫離子放電，陽(yáng)極上放電能力比氫氧根離子強(qiáng)的離子放電，據(jù)此判斷電解質(zhì)．
（2）根據(jù)丙中pH值不變，說(shuō)明為電解水型，為硫酸鈉或硝酸鉀溶液，f為陽(yáng)極，反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂結(jié)合電路上電子守恒計(jì)算；
（3）乙中電解AgNO₃溶液的反應(yīng)為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（4）根據(jù)電解質(zhì)在電解以后要想復(fù)原，符合的原則是：出什么加什么，丙為硫酸鈉或硝酸鉀溶液，實(shí)質(zhì)上為電解水結(jié)合電路上電子守恒計(jì)算．

解答 解：（1）接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得乙中C電極質(zhì)量增加了27克，說(shuō)明C電極是陰極，所以連接陰極的電極M是原電池的負(fù)極；
由圖2可知，電解時(shí)，甲裝置中溶液的pH值增大，說(shuō)明陽(yáng)極上是放電能力大于氫氧根離子的離子放電，根據(jù)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(zhì)溶液是NaCl溶液；
因?yàn)镃電極上質(zhì)量增加，析出金屬單質(zhì)，所以乙裝置中含有銀離子，由圖2可知，電解時(shí)，裝置乙中pH值減小，說(shuō)明陽(yáng)極上是氫離子放電，溶液中含有的陰離子是含氧酸根離子，該電解質(zhì)溶液是AgNO₃溶液，
故答案為：負(fù)；NaCl；AgNO₃；  
（2）乙中C電極質(zhì)量增加了27克，根據(jù)Ag+e^-=Ag，所以轉(zhuǎn)移電子是$\frac{27g}{105g/mol}$=0.25mol，丙中pH值不變，說(shuō)明為電解水型，為硫酸鈉或硝酸鉀溶液，電極f為陽(yáng)極，反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，所以生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為：$\frac{0.25mol}{4}$×22.4L/mol=1.4L，故答案為：1.4L；
（3）乙中電解AgNO₃溶液的反應(yīng)為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，故答案為：4AgNO₃+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（4）丙為硫酸鈉或硝酸鉀溶液，實(shí)質(zhì)上為電解水，轉(zhuǎn)移電子0.25mol時(shí)，2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，消耗水的物質(zhì)的量為0.125mol，質(zhì)量為0.125mol×18g/mol=2.25g，故答案為：2.25；H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池和電解池原理，明確“C電極上質(zhì)量的變化”的意思是解本題的關(guān)鍵，根據(jù)原電池和電解質(zhì)各電極上發(fā)生反應(yīng)的類型即可解答本題，難度不大．