Question

如圖是一套電解裝置，兩U型管中均盛有50.0mL電解質(zhì)溶液，a、b、c、d為 Pt電極．通電一段時(shí)間，d電極上析出金屬Ag 2.16g，沒(méi)有氣體產(chǎn)生．同時(shí)在b、c兩極收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下相同體積的氣體．請(qǐng)回答：
（1）c為

 

極，寫(xiě)出c電極上的電極反應(yīng)式：

 

，c極收集到的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為

 

L．
（2）b為

 

極，寫(xiě)出b電極上的電極反應(yīng)式：
開(kāi)始時(shí)是

 

、后來(lái)是

 

．
（3）原CuCl₂溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L．

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：電解池陽(yáng)極連接電源的正極，陰極連接電源的負(fù)極，由此可知a為陽(yáng)極、b為陰極，c為陽(yáng)極，d為陰極，電解池工作時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合電解質(zhì)溶液的類型以及離子的放電順序書(shū)寫(xiě)電極方程式，以此解答該題．

解答： 解：電解池陽(yáng)極連接電源的正極，陰極連接電源的負(fù)極，由此可知a為陽(yáng)極、b為陰極，c為陽(yáng)極，d為陰極，
（1）c連接電源正極，為電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
n（Ag）=

2.16g

108g/mol

=0.02mol，陰極電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-=Ag，可知轉(zhuǎn)移0.02mol電子，則生成0.005molO₂，體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L，
故答案為：陽(yáng)；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；0.112；
（2）b連接電源負(fù)極，為電解池陰極，由于放電順序?yàn)镃u²⁺＞H⁺，題中給出信息“b、c兩極收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下相同體積的氣體”，則說(shuō)明b極先后發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu、2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：陰；Cu²⁺+2e^-=Cu；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）由（1）可知c極生成0.005molO₂，體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L，轉(zhuǎn)移0.02mol電子，
則b極生成0.005molH₂，消耗n（H⁺）=0.01mol，由串聯(lián)電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等可知2n（Cu²⁺）+n（H⁺）=0.02mol，
則n（Cu²⁺）=0.005mol，
c（Cu²⁺）=

0.005mol

0.05L

=0.10mol/L，
故答案為：0.10．

點(diǎn)評(píng)：本題以電解池原理為載體考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算、原電池正負(fù)極的判斷等知識(shí)點(diǎn)，明確發(fā)生的電極反應(yīng)及電子守恒是解答本題的關(guān)鍵，難度不大．