Question

用如圖裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)（a、b、c、d均為鉑電極），供選擇的有4組電解液，要滿足下列要求：

組	A槽	B槽
1	NaOH	CuSO4
2	AgNO3	CuCl2
3	Na2SO4	AgNO3
4	NaCl	AgNO3

①工作一段時(shí)間后A槽pH值上升，B槽的pH下降．
②b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等．
（1）應(yīng)選擇的電解質(zhì)是上述四組中的第______組．
（2）該組電解過(guò)程中各電極上的電極反應(yīng)式為：
a極______；b極______；c極______；d極______．
（3）當(dāng)b極上析出7.1g電解產(chǎn)物時(shí)，a極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量為_(kāi)_____g；若B槽電解質(zhì)溶液500mL，且忽略電解前后電解液的體積變化，則此時(shí)B槽中的c（H⁺）比電解前增加了______mol/L．

Answer 1

【答案】分析：①工作一段時(shí)間后A槽pH值上升，B槽的pH下降．②b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等．惰性電極電解；
1組、A槽是電解水，氫氧化鈉溶液PH增大，b電極是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽電解硫酸銅溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量不相等：
2組、A槽是電解硝酸銀，溶液PH減小，b電極是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽電解氯化銅溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量不相等：
3組、A槽是電解水，硫酸鈉溶液PH不變，b電極是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽電解硝酸銀溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：4Ag⁺+4e^-=4Ag，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等：
4組、A槽是電解氯化鈉，氯化鈉溶液PH增大，b電極是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽電解硝酸銀溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：4Ag⁺+4e^-=4Ag，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等：
依據(jù)電極反應(yīng)和電極過(guò)程中溶液PH變化分析判斷；
解答：解：1組、A槽是電解水，氫氧化鈉溶液PH增大，b電極是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽電解硫酸銅溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量不相等：
2組、A槽是電解硝酸銀，溶液PH減小，b電極是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽電解氯化銅溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量不相等：
3組、A槽是電解水，硫酸鈉溶液PH不變，b電極是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽電解硝酸銀溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：4Ag⁺+4e^-=4Ag，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等：
4組、A槽是電解氯化鈉，氯化鈉溶液PH增大，b電極是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽電解硝酸銀溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：4Ag⁺+4e^-=4Ag，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等：
（1）依據(jù)上述分析可知，符合條件的是滴4組；故答案為：4；
（2）該組電解過(guò)程中各電極上的電極反應(yīng)式為：a、4H⁺+4e^-=2H₂↑；b、4Cl^--4e^-=2Cl₂↑；c、4Ag⁺+4e^-=4Ag；d、4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
故答案為：4H⁺+4e^-=2H₂↑；4Cl^--4e^-=2Cl₂↑；4Ag⁺+4e^-=4Ag；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）a、4H⁺+4e^-=2H₂↑；b、4Cl^--4e^-=2Cl₂↑；當(dāng)b極上析出7.1g電解產(chǎn)物為氯氣物質(zhì)的量為0.1mol，a極上析出產(chǎn)物為氫氣，氫氣的物質(zhì)的量為0.1mol，氫氣的質(zhì)量為0.1mol×2g/mol=0.2g；若B槽電解質(zhì)溶液500mL，且忽略電解前后電解液的體積變化，電解過(guò)程中氫氧根離子減少和氫離子增加相同，依據(jù)電子守恒和電極反應(yīng)可以計(jì)算得到，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑電子轉(zhuǎn)移0.2mol消耗氫氧根離子0.2mol，溶液中增加氫離子為0.2mol，則此時(shí)B槽中的c（H⁺）比電解前增加了=0.4mol/L；
故答案為：2g；0.4；
點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理的應(yīng)用，電子守恒的計(jì)算應(yīng)用，電極反應(yīng)、電極判斷、電極名稱(chēng)分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．