Question

9．如圖所示，溶液體積均為200mL，若電解5min時(shí)銅電極質(zhì)量增加2.16g，試回答：
（1）電源電極X名稱為負(fù)極．
（2）pH變化：B池減小，C池不變．（填增大、減小或不變）
（3）通電5min時(shí)，B中共收集224mL氣體（標(biāo)況），則通電前硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度為0.025mol/L．
（4）寫出A池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2KCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2KOH+H₂↑+Cl₂↑．

Answer 1

分析 銅電極質(zhì)量增加，說明銅電極為陰極，則銀電極為陽極，與陰極相連的是電源的負(fù)極，與陽極相連的是電源的正極，則X為負(fù)極，Y為正極，電解時(shí)：A陽極為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極為2H⁺+2e^-═H₂↑，B中陽極為4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，陰極為Cu²⁺+2e^-═Cu，C為電鍍，以此解答該題．

解答 解：（1）若電解5min時(shí)銅電極質(zhì)量增加2.16g，說明銅電極為陰極，則銀電極為陽極，則X為負(fù)極，Y為正極，故答案為：負(fù)極；
（2）A陽極為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極為2H⁺+2e^-═H₂↑，生成OH^-，溶液pH增大，B中陽極為4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，陰極為Cu²⁺+2e^-═Cu，生成H⁺，pH減小，C為電鍍，溶液離子濃度不變，則pH不變，故答案為：減�。徊蛔�；
（3）若通入直流電5min時(shí)，銅電極質(zhì)量增加2.16g，則發(fā)生Ag⁺+e^-═Ag，n（Ag）=$\frac{2.16g}{108g/mol}$=0.02mol，轉(zhuǎn)移電子0.02mol，
B中陽極反應(yīng)為4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，生成n（O₂）=0.02mol×$\frac{1}{4}$=0.005mol，體積為0.005mol×22.4L/mol=0.12mL，即112mL，
通電5min時(shí)，B中共收集224mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則陰極還應(yīng)生成112mLH₂，得到電子0.01mol，
所以析出銅得到0.01mol電子，
由Cu²⁺+2e^-═Cu可知，n（Cu²⁺）=0.005mol，則
通電前CuSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.005mol}{0.2L}$=0.025mol/L，
故答案為：0.025 mol/L；
（4）A池中發(fā)生反應(yīng)為電解氯化鉀溶液的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式2KCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2KOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2KCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2KOH+H₂↑+Cl₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，為高考高頻考點(diǎn)，難度中等，注意把握離子的放電順序，為解答該題的關(guān)鍵．