Question

【題目】如圖所示，若電解5 min時，測得銅電極的質量增加2.16 g。試回答：

（1）電源中Y極是____(填“正”或“負”)極，C中銀電極發生的電極反應式是___

（2）通電5 min時，B中共收集到224 mL(標準狀況)氣體，B中陽極發生的電極反應式___。溶液體積為200 mL(電解前后溶液的體積變化忽略不計)，則通電前c(CuSO4)＝______。

（3）若A中KCl溶液的體積也是200 mL，電解后溶液中仍有Cl－，則電解5 min后,共產生氣體的體積為（標準狀況）___，此時溶液c(OH-)＝_____。

Answer 1

【答案】正 Ag-e-=Ag+ 4OH--4e-=O2 +2H2O 0.025mol.L-1 0.448L 0.1mol.L-1

【解析】

（1）由銅電極的質量增加，發生Ag++e-═Ag，則Cu電極為陰極，可知X為電源的負極，從左到右六個電極名稱分別是陰極、陽極、陰極、陽極、陰極、陽極；

（2）根據電極反應及電子守恒來計算通電前CuSO4溶液的物質的量；
（3）根據A中的電極反應及與C中轉移的電子守恒來計算電解后溶液的氫離子的物質的量濃度。

（1）根據由銅電極的質量增加，則可以判斷金屬Cu電極為陰極，C中銀電極是陽極，可知電源中Y極是正極。C中銀電極發生的電極反應式是Ag-e-=Ag+；
（2）C中陰極反應為Ag++e-═Ag，n（Ag）==0.02mol，則轉移的電子為0.02mol，B中陽極反應為4OH--4e-═2H2O+O2↑；則轉移0.02mol電子生成氧氣為0.005mol，其體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，則在陰極也生成112mL氣體，由2H++2e-═H2↑，則氫氣的物質的量為0.005mol，該反應轉移的電子為0.01mol，則Cu2++2e-═Cu中轉移0.01mol電子，所以Cu2+的物質的量為0.005mol，通電前c（CuSO4）==0.025 mol/L；
（2）由A中發生2KCl+2H2O2KOH+H2+Cl2↑～2e-，由電子守恒可知，轉移0.02mol電子時生成0.02molKOH，忽略溶液體積的變化，則c（OH-）==0.1mol/L，溶液氫離子的物質的量濃度為10-13mol/L。