Question

【题目】如图所示，若电解5min时，铜电极质量增加21.6g。

（1）电源电极Y名称为__________（填“正极”或“负极” ）。

（2）电解池中溶液的pH变化：A_________，B________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）A中发生反应的离子方程式为：_________________，若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后溶液OH-的浓度等于_______。

（4）B中阳极的电极反应式为____________________；若通电5min时B中共收集2.24L气体（标况），溶液体积为200mL，则通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度约为______。

（5）若将C装置单独取出，导线连接铜、银后，请写出负极的电极反应式____________

Answer 1

【答案】 正极 增大 减小 2Cl-+2H2O=2 OH-+H2+Cl2 1mol/L 4OH--4e-=2H2O +O2 0.25 mol/L Cu-2e-=Cu2+

【解析】（1）由已知铜电极的质量增加，所以铜电极上发生还原反应，铜电极为阴极，则Ag电极为阳极，电源中Y极是正极。

（2）A为惰性电极电解KCl溶液，总反应为：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-，故电解后A中溶液pH增大；装置B为惰性电极电解硫酸铜溶液，初始阶段总反应的离子方程式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，故电解后B中溶液pH减小。

（3）由上述分析，A中发生反应的离子方程式为：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；因为C中铜电极反应为：Ag++e-=Ag，电解5 min时，铜电极增加21.6 g，即生成的Ag为0.2mol，所以电路中转移0.2mol电子，又根据A中反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则生成OH-物质的量为0.2mol，电解后溶液OH-的浓度为：0.2mol÷0.2L=1molL-1。

（4）装置B为惰性电极电解硫酸铜溶液，所以阳极的电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；根据前面的分析，电路中转移0.2mol电子，则转移0.2mol电子生成氧气为0.05mol，体积为0.05mol×22.4Lmol-1=1.12L，因为B中共收集到2.24L(标准状况)气体，则在阴极也生成1.12L气体，由反应式2H++2e-=H2↑得，阴极生成氢气转移0.1mol电子，则Cu2++2e-=Cu中转移0.1mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.05mol，通电前c(CuSO4)=0.05mol÷0.2L=0.25 mol·L-1。

（5）C装置两极分别为Cu、Ag，电解质溶液为硝酸银溶液，导线连接后形成原电池，Cu作负极失电子发生氧化反应，故负极的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+。