Question

9．如圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極．通電一段時間后，在c、d兩極上共收集到336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）氣體．請回答下列問題．
（1）直流電源中，N為負(fù)極．
（2）AgNO₃溶液的濃度不變（填增大、減小或不變．下同），H₂SO₄溶液的pH減小，若要硫酸恢復(fù)成原溶液需加入H₂O
（3）Pt電極上生成的物質(zhì)是銀，其質(zhì)量為2.16g．

Answer 1

分析 根據(jù)題意知，電解稀硫酸時，實(shí)際上電解的是水，在c、d兩極上共收集到336mL并且c少d多，則c收集的為氧氣，d收集的為氫氣，所以c為陽極，d為陰極，所以M為正極，N為負(fù)極，活性電極Ag作陽極，Pt電極作陰極即a作陽極，b為陰極；
（1）根據(jù)以上分析確定N的電極；
（2）在鉑電極上鍍銀時，陽極上的電極反應(yīng)式為Ag-e^-=Ag⁺，陰極上的電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-=Ag，據(jù)此確定溶液中銀離子是否變化；電解稀硫酸時，實(shí)際上電解的是水，根據(jù)硫酸的濃度確定溶液pH值的變化；
（3）電解池陰極上析出銀，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)計(jì)算生成銀的質(zhì)量．

解答 解：根據(jù)題意知，電解稀硫酸時，實(shí)際上電解的是水，在c、d兩極上共收集到336mL并且c少d多，則c收集的為氧氣，d收集的為氫氣，所以c為陽極，d為陰極，所以M為正極，N為負(fù)極，活性電極Ag作陽極，Pt電極作陰極即a作陽極，b為陰極；
（1）根據(jù)以上分析，N為負(fù)極；
故答案為：負(fù)；
（2）在鉑電極上鍍銀時，陽極上的電極反應(yīng)式為Ag-e^-=Ag⁺，陰極上的電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-=Ag，所以硝酸銀溶液的濃度不變；電解稀硫酸溶液時，陰極發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，陽極發(fā)生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，實(shí)際上電解的是水，溶液中的溶質(zhì)不變，溶劑減少，導(dǎo)致稀硫酸的濃度增大，溶液的pH值減��；若要硫酸恢復(fù)成原溶液需加入H₂O；
故答案為：不變；減��；H₂O；
（2）電解稀硫酸反應(yīng)時，當(dāng)通電一段時間后，c、d兩極共收集到336mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則陰極發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，陽極發(fā)生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，實(shí)際上電解的是水，電池反應(yīng)式為：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，根據(jù)方程式知，生成氫氣的體積占總體積的$\frac{2}{3}$，所以混合氣體中氫氣的體積是224mL，根據(jù)2H⁺+2e^-═H₂↑知，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.02mol，串聯(lián)電解池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，電鍍池陰極上析出銀的質(zhì)量為
Ag⁺+e^-=Ag
1mol 108g
0.02mol 2.16g
故答案為：銀； 2.16．

點(diǎn)評 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)算判斷等知識點(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，題目難度中等．