Question

如图所示是表示两种溶液进行电解的装置：
电极A由金属R制成，R的硫酸盐的化学式为RSO₄，B、C、D都是Pt，P和Q是电池的两极，电路接通后，R沉积于电极B上，同时电极C、D上产生气泡．
（1）电池的正极是

P

．
（2）A电极上的反应式是

R-2e^-═R²⁺

．
（3）罩在电极C、D上的两试管中收集到气体的体积比是

1：2

．
（4）当电流强度为2A，通电3min 13s后，电极B上生成金属R 0.127g．已知1mol电子的电量为96500C，则R的相对原子质量为

63.5

，它是

Cu

（填元素符号）．
（5）将P和Q变换位置接线，使电流方向反过来，电流强度为2A，5min后在B极上看到了

金属R（Cu）溶解

、

B极上有气泡逸出

两种现象．

Answer 1

分析：（1）电路接通后，R沉积于电极B上，说明B电极上得电子发生还原反应，所以B极是电解池的阴极，A极阳极，P是电源的正极，Q是电源的负极；
（2）A电极上金属失电子发生氧化反应；
（3）C电极是阳极，D是阴极，工作时，C电极上氢氧根离子放电生成氧气，D电极上氢离子放电生成氢气；
（4）根据Q=It计算电量，根据1mol电子所带电量计算转移电子的物质的量，再根据金属与转移电子之间的关系式计算其相对原子质量；
（5）将P和Q变换位置接线后，B极成为电解池的阳极，A是阴极，B电极上先铜失电子发生氧化反应，后溶液中氢氧根离子放电生成氧气．

解答：解：（1）电路接通后，R沉积于电极B上，说明B电极上得电子发生还原反应，所以B极是电解池的阴极，A极阳极，P是电源的正极，Q是电源的负极，
故答案为：P；
（2）A电极上金属失电子生成金属阳离子而发生氧化反应，电极反应式为R-2e^-═R²⁺，
故答案为：R-2e^-═R²⁺；
（3）C、D电极都是Pt，电解硫酸溶液，C、D分别是电解池的阳极和阴极，分别放出O₂、H₂，它们的体积比为1：2，故答案为：1：2；
（4）根据Q=It=2 A×（3×60+13）s=386 C，1mol电子的电量为96500C，所以析出金属时转移电子的物质的量=

386C

96500C/mol

=0.004mol，根据其硫酸盐的化学式知，R在化合物中显+2价，则析出金属的物质的量=

0.04mol

2

=0.02mol，R的相对原子质量=

0.127g

0.02mol

=63.5g/mol，则其相对原子质量为63.5，所以是Cu，
故答案为：63.5；Cu；
（5）将P和Q变换位置接线后，B极成为电解池的阳极，在前3 min 13 s原来析出的Cu发生反应Cu-2e^-═Cu²⁺而溶解，后1 min 47 s发生反应4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑而产生氧气，所以看到的现象是金属R（Cu）溶解；B极上有气泡逸出，故答案为：金属R（Cu）溶解；B极上有气泡逸出．

点评：本题考查了电解原理，明确各个电极上放电的微粒是解本题关键，注意活泼金属作电解池阳极时，阳极上金属失电子发生氧化反应而不是电解质溶液中阴离子放电，易错题是（5），注意B电极上先析出的铜失电子，然后氢氧根离子放电，为易错点．