Question

16．如圖所示裝置中，燒杯Ⅰ、Ⅱ中分別盛有200g 9.4%的Cu（NO₃）₂溶液和足量的飽和K₂SO₃溶液，所用電極均為惰性電極，請回答下列問題：
（1）電解一段時間后，a電極產(chǎn)生0.56L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體，則A為電源的正極，此時燒杯Ⅰ中溶液的質(zhì)量為196g；
（2）電解后燒杯Ⅱ中析出一種無色鉀鹽晶體（不含氫元素），其摩爾質(zhì)量為238 g•mol-1，該鹽中鉀的含量為32.8%，且鉀與硫元素原子的物質(zhì)的量之比為1：1，則該鉀鹽的化學(xué)式為K₂S₂O₆，d電極上產(chǎn)生氣體的化學(xué)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，c電極的電極反應(yīng)式為2SO₃^2--2e^-=S₂O₆^2-．

Answer 1

分析 （1）在電解池中，陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生的電子的還原反應(yīng)，根據(jù)離子的放電順序以及電極反應(yīng)現(xiàn)象確定電極，根據(jù)電極反應(yīng)式結(jié)合電子轉(zhuǎn)移情況進(jìn)行計算；
（2）據(jù)鉀鹽的質(zhì)量、鉀元素的百分含量以及鉀元素和硫元素物質(zhì)的量關(guān)系計算鉀元素以及硫元素的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒，計算氧元素的物質(zhì)的量，物質(zhì)的量之比等于原子個數(shù)之比，確定分子式，根據(jù)電解池的陽極、陰極離子的放電順序以及工作原理書寫電極反應(yīng)式．

解答 解：（1）Ⅰ中是Cu（NO₃）₂溶液，a電極產(chǎn)生0.56L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體，說明是電解池的陽極，和電源的正極相連，則A為電源的正極，陽極上發(fā)生反應(yīng)：4OH^--4e^-
O₂↑+2H₂0，陰極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，m[Cu（NO₃）₂]=200g×9.4%=18.8g，n[Cu（NO₃）₂]=0.1mol，0.1mol銅離子得電子的物質(zhì)的量是0.2mol，根據(jù)陽極上的反應(yīng)，產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量是$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.025mol，轉(zhuǎn)移電子是0.1mol，據(jù)Cu²⁺+2e^-=Cu，所以析出金屬銅0.05mol，溶液的質(zhì)量=200g-0.05mol×64g/mol-0.025mol×32g/mol=196g，故答案為：正；196；
（2）鉀鹽晶體（不含氫元素）摩爾質(zhì)量為238 g•mol^-1，該鹽中鉀的含量為32.8%，則n（K）=$\frac{238×32.8%}{39}$=2mol，且鉀與硫元素原子的物質(zhì)的量之比為1：1，則n（S）=2mol，所以n（O）=$\frac{238-2×39-2×32}{16}$=6，化學(xué)式為：K₂S₂O₆，d電極是電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，c為陽極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2SO₃^2--2e^-=S₂O₆^2-，故答案為：K₂S₂O₆；2H⁺+2e^-=H₂↑；2SO₃^2--2e^-=S₂O₆^2-．

點評 本題考查學(xué)生電解池的工作原理知識，借助分子式的確定為載體設(shè)計電解池的有關(guān)計算增加了試題的難度，綜合性較強(qiáng)．