Question

【题目】如图所示，若电解5 min时，测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答：

（1）电源中Y极是____(填“正”或“负”)极，C中银电极发生的电极反应式是___

（2）通电5 min时，B中共收集到224 mL(标准状况)气体，B中阳极发生的电极反应式___。溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)＝______。

（3）若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后溶液中仍有Cl－，则电解5 min后,共产生气体的体积为（标准状况）___，此时溶液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）由铜电极的质量增加，发生Ag++e-═Ag，则Cu电极为阴极，可知X为电源的负极，从左到右六个电极名称分别是阴极、阳极、阴极、阳极、阴极、阳极；

（2）根据电极反应及电子守恒来计算通电前CuSO4溶液的物质的量；
（3）根据A中的电极反应及与C中转移的电子守恒来计算电解后溶液的氢离子的物质的量浓度。

（1）根据由铜电极的质量增加，则可以判断金属Cu电极为阴极，C中银电极是阳极，可知电源中Y极是正极。C中银电极发生的电极反应式是Ag-e-=Ag+；
（2）C中阴极反应为Ag++e-═Ag，n（Ag）==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）==0.025 mol/L；
（2）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-）==0.1mol/L，溶液氢离子的物质的量浓度为10-13mol/L。