Question

【题目】在如图所示的装置中，若通直流电5min时，铜电极质量增加2.16g．试回答下列问题．

（1）电源中X电极为直流电源的_____极．

（2）pH变化：A：_____，B：_____，C：_____．（填“增大”、“减小”或“不变”）

（3）通电5min时，B中共收集224mL （标准状况下） 气体，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_____（假设电解前后溶液体积无变化）．

（4）若A中KCl足量且溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH为_____（假设电解前后溶液体积无变化）．

Answer 1

【答案】 负 增大 减小 不变 0.025mol/L 13

【解析】（1）由铜电极的质量增加可知发生Ag++e-＝Ag，则Cu电极为阴极，Ag为阳极，Y为正极，可知X为电源的负极；（2）A中电解氯化钾得到氢氧化钾溶液，pH增大，B中电解硫酸铜溶液生成硫酸，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，C中阴极反应为Ag++e-＝Ag，阳极反应为Ag-e-＝Ag+，溶液浓度不变，则pH不变；（3）C中阴极反应为Ag++e-＝Ag，n（Ag）＝2.16g÷108g/mol=0.02mol，则转移的电子为0.02mol，B中阳极反应为4OH--4e-＝2H2O+O2↑，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol＝0.112L=112mL，则在阴极也生成112mL气体，由2H++2e-＝H2↑，则氢气的物质的量为0.005mol，该反应转移的电子为0.01mol，则Cu2++2e-＝Cu中转移0.01mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.005mol，通电前c（CuSO4）=0.005mol÷0.2L=0.025 molL-1；（4）由A中发生2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑～2e-，由电子守恒可知，转移0.02mol电子时生成0.02molKOH，忽略溶液体积的变化，则c（OH-）=0.02mol÷0.2L=0.1molL-1，溶液pH=13。