Question

【题目】下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极，e、f是小试管。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL（标准状况）气体。

请回答下列问题：

（1）直流电源中，M为_______极。

（2）Pt电极上生成的物质是_______，其质量为______g。

（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：__________。

（4）AgNO3溶液的浓度________（填增大、减小或不变。下同），H2SO4溶液的pH_________。

（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为________g。

Answer 1

【答案】 正 Ag 2.16 4∶4∶1∶2 不变 减小 45.18

【解析】（1）右侧装置中盛有5.00%的稀H2SO4，实际上是电解其中的水，阴极产生H2，阳极产生O2，且V(H2)：V(O2)=2:1，由e、f中气体体积分析，可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，M为正极。

（2）在c、d两极上共收集到336mL(标准状况)气体，根据电解硫酸溶液的反应：2H2O2H2↑+O2↑得，V(H2)=336mL×2/3=224mL，即为0.01mol，V(O2)=336mL×1/3=112mL，即为0.005mol，因为电子转移关系：2H2~O2~4e-，则电路上有0.02mol电子，因此在Pt极(b、阴极)产生Ag，质量为：0.02mol×108gmol-1=2.16g。

（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为，n(e-)：n(Ag)：n(O2)：n(H2)=0.02:0.02:0.005:0.01=4:4:1:2。

（4）左侧装置为由Ag(阳极)电极、Pt(阴极)电极和AgNO3溶液组成的电镀池，因此AgNO3溶液浓度不变；电解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水发生电解，因此H2SO4溶液浓度增大，pH减小。

（5）根据前面的计算，电解生成H20.01mol，由2H2O2H2↑+O2↑得，电解消耗水0.01mol×18gmol-1=0.18g，设原5.00%的H2SO4溶液为xg，则：5.00%x=5.02%(x-0.18)，解得：x=45.18g。