Question

13．用惰性电极电解2L0.5mol/L的硝酸银溶液，当在电路中通过0.1mol电子后，调换正负极，电路中又通过了0.2mol电子，此时溶液pH值为（假设溶液体积不变）是（　　）

• A． 1
• B． 2
• C． 3
• D． 无法确定

Answer 1

分析 调换正负极前后电极反应式如下：调换前：阴极：Ag⁺放电生成Ag，阳极发生氧化反应4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，
调换后：阳极：4Ag-4e^-=4Ag⁺（先），4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑（后）；阴极：4Ag⁺+4e^-═4Ag，
故电路中转移的0.1mol电子后，只有0.1mol由OH^-放电产生，即消耗的n（OH^-）=0.1mol，生成n（Ag）=0.1mol，亦即溶液中积累的n（H⁺）=0.1 mol，调换正负极，电路中又通过了0.2mol电子，生成n（Ag）=0.1mol全部溶解，同时反应掉0.1mol氢氧根离子，亦即溶液中积累的n（H⁺）=0.1 mol，据此求算出c（H⁺）=0.2 mol，以此计算溶液的PH．

解答 解：2L0.5mol/L的硝酸银溶液含n（Ag⁺）=1mol，调换正负极前后电极反应式如下：调换前：阳极：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；阴极：4Ag⁺+4e^-═4Ag，
用惰性电极电解2L0.5mol/L的硝酸银溶液，分别是Ag⁺和OH^-放电，通过0.1mole^-，那么0.1molAg⁺放电，生成0.1molAg，同时 4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，反应0．molOH^-，得到0.1molH⁺，
调换后：阳极：4Ag-4e^-=4Ag⁺（先），4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑（后）；阴极：4Ag⁺+4e^-═4Ag，
调换正负极，那么通电前的0.1mole^-，恰好是电镀银的过程，也就是第一个过程的银又溶解，在另一电极变为银，消耗0.1mole^-，剩余0.1mole^-，反应掉0.1mol氢氧根离子，还得到0.1molH⁺，故电路中转移的0.2mol电子中，所以总共得到0.2molH⁺，浓度为$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol/L，PH=-lg（H⁺）=1．
故选A．

点评 本题考查电解原理，题目难度中等，本题注意分析调换正负极前后电极反应的变化，为解答该题的关键．