Question

如图：a、b、c、d均为铂电极，供选择的四组电解液如下：

组    A         B         C       D

甲槽  NaOH      AgNO₃     H₂SO₄    NaCl

乙槽  CuSO₄     CuCl₂     AgNO₃   AgNO₃

要求满足的条件是：

（a）工作一段时间后，甲槽电解液pH值上升，乙槽电解液的pH值下降

（b）a、d两极放电离子的物质的量相等

请填写下列空格：

（1）应选用的电解液是哪一组D；（填字母）

（2）甲槽的电解方程式  ．

（3）当a极析出3.55g电解产物时，d极上将析出   g物质．

Answer 1

考点：  电解原理．

分析：  ①工作一段时间后甲槽pH值上升，乙槽的pH下降．②b、c两极上反应的离子的物质的量相等．惰性电极电解；

A、甲槽是电解水，氢氧化钠溶液PH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽电解硫酸铜溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu²⁺+2e^﹣=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等；

B、甲槽是电解硝酸银，溶液PH减小，b电极是阳极，电极反应为：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽电解氯化铜溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu²⁺+2e^﹣=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等；

C、甲槽是电解水，硫酸溶液PH减小，b电极是阳极，电极反应为：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽电解硝酸银溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag⁺+4e^﹣=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等；

D、甲槽是电解氯化钾，氯化钾溶液PH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽电解硝酸银溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag⁺+4e^﹣=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等，以此解答．

解答：  解：（1）A、甲槽是电解水，氢氧化钠溶液PH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽电解硫酸铜溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu²⁺+2e^﹣=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等，故A不符合；

B、甲槽是电解硝酸银，溶液PH减小，b电极是阳极，电极反应为：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽电解氯化铜溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu²⁺+2e^﹣=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等，故B不符合；

C、甲槽是电解水，硫酸溶液PH减小，b电极是阳极，电极反应为：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽电解硝酸银溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag⁺+4e^﹣=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等．故C不符合；

D、甲槽是电解氯化钠，氯化钾溶液PH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽电解硝酸银溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag⁺+4e^﹣=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等，故D符合；

故选D；

（2）甲槽是电解水，电解方程式：2H₂02H₂↑+O₂↑，故答案为：2H₂02H₂↑+O₂↑；

（3）当a极析出3.55g电解产物时，根据电极反应：Ag⁺+e^﹣=Ag，则a极上转移电子是：≈0.033mol，d极上4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑，析出氧气质量：=0.264g，故答案为：0.264．

点评：  本题考查了电解原理的应用，电子守恒的计算应用，电极反应、电极判断、电极名称分析是解题关键，题目难度中等．