Question

圖4-38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(shí)間后，在c、d兩極上共收集到336 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）氣體�；卮穑�

圖4-38

（1）直流電源中，M__________為極。

（2）Pt電極上生成的物質(zhì)是________，其質(zhì)量為________g。

（3）電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與b、c、d各電極分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：_________∶________∶________∶________。

（4）AgNO₃溶液的濃度_______，AgNO₃溶液的pH________，H₂SO₄溶液的濃度______，H₂SO₄溶液的pH______（填增大、減小或不變）。

（5）若H₂SO₄溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的H₂SO₄溶液為________g。

Answer 1

（1）正  （2）Ag  2.16 g  （3）4  4  1  2  （4）不變  不變  增大  減小  （5）0.45

解析:

（1）用惰性電極電解H₂SO₄相當(dāng)于電解水，觀察圖中c、d兩電極上的小試管，根據(jù)氣體產(chǎn)生的比例，可推斷d電極生成的是H₂，而c電極生成的是O₂，故M為電源的正極，N為電源的負(fù)極。

    （2）由反應(yīng)2H₂O2H₂↑＋O₂↑可知n（H₂）∶n（O₂）=2∶1，所以該電路中通過的電子物質(zhì)的量為336 mL/22400 mL·mol-1×2/3×2=0.02 mol。b為Pt電極，也是電解池的陰極，0.02 mol Ag⁺得0.02 mol電子生成0.02 mol Ag，質(zhì)量為2.16 g。

    （3）電源輸出的電子為0.02 mol，b電極生成的Ag為0.02 mol，c電極生成的O₂為?0.005 mol，d電極生成的H₂為0.01 mol，故四者的比值為4∶4∶1∶2。

    （4）a電極作陽極，Ag不斷溶解進(jìn)入溶液，能保持AgNO₃溶液相對穩(wěn)定性，所以AgNO₃溶液的濃度不變，pH也不變；而由于H₂SO₄溶液不斷被電解，水量減少，使?jié)舛仍龃螅琾H減小。

    （5）設(shè)原有5.00%的H₂SO₄溶液的質(zhì)量為x。則：

    x×5.00%=（x-336 mL/22400mL·mol^-1×2/3×18 g·mol^-1）×5.02%

    解得：x=0.45 g。