Question

根據(jù)反應(yīng)Fe+2Ag⁺═Fe²⁺+2Ag設(shè)計原電池，并用它作電源電解NaCl溶液，實驗裝置如圖所示．已知NaCI溶液的體積為200mL，設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部放出．（反應(yīng)前后溶液體積的變化忽略不計）回答下列有關(guān)問題：
（1）電極A的材料是

 

（填化學(xué)式），其電極反應(yīng)式是

 

．
（2）B溶液是

 

溶液，銀作為電源的

 

極．
（3）C電極的電極反應(yīng)式是

 

，電解一段時間后向氯化鈉溶液中滴入酚酞試劑產(chǎn)生的現(xiàn)象是

 

，電解氯化鈉溶液總反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（4）若正極上析出21.6gAg，則在陰極上產(chǎn)生的氣體體積是

 

L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），此時常溫下電解池中溶液的pH=

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）Fe比Ag活潑，做負(fù)極，結(jié)合電解質(zhì)溶液分析A為Fe；
（2）Ag做正極，電解質(zhì)溶液為AgNO₃溶液；
（3）A為負(fù)極B為正極，則C為陰極，氫離子在C電極放電生成氫氣，導(dǎo)致C電極負(fù)極氫氧根離子濃度增大，顯堿性；電解氯化鈉溶液生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉；
（4）正極上析出21.6gAg，即

21.6g

108g/mol

=0.2mol，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，據(jù)電子守恒計算陰極產(chǎn)生氫氣的體積和生成氫氧根離子的物質(zhì)的量，從而計算pH．

解答： 解：（1）Fe比Ag活潑，做負(fù)極，結(jié)合電解質(zhì)溶液分析A為Fe，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe；Fe-2e^-=Fe²⁺；（14分）
（2）Ag做正極，電解質(zhì)溶液為AgNO₃溶液，故答案為：AgNO₃；正；
（3）A為負(fù)極B為正極，則C為陰極，氫離子在C電極放電生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，氫離子濃度減小，導(dǎo)致C電極負(fù)極氫氧根離子濃度增大，顯堿性，與酚酞變紅色；電解氯化鈉溶液生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，總反應(yīng)方程式為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；溶液變紅色；2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（4）據(jù)陰極的電極反應(yīng)式2H⁺+2e^-=H₂↑分析，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，生成氫氣0.1mol，參加反應(yīng)的氫離子物質(zhì)的量為0.2mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24L；參加反應(yīng)的氫離子物質(zhì)的量為0.2mol，則生成氫氧根離子物質(zhì)的量為0.2mol，c（OH^-）=

0.2mol

0.2L

=1mol/L，常溫下，據(jù)K_W=10^-14可知，c（H⁺）=1.0×10^-14mol/L，pH=14，
故答案為：2.24；14．

點評：本題考查了原電池和電解池相關(guān)電極反應(yīng)式、電極方程式以及相關(guān)計算，注意電子守恒的應(yīng)用，題目難度較大．