Question

17．如图，p、q为直流电源的两极，A由+2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D极上均产生气泡，试回答：
（1）p为正极，C试管里收集到氧气；
（2）C极的电极方程式是4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O．
（3）当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH不变 （填“增大”“减小”或“不变”）．
（4）当电路中通过0.004mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128g，则此金属的摩尔质量为64 g/mol．

Answer 1

分析 （1）接通电源，金属M沉积于B极，同时C、D产生气泡，则B为阴极，M离子在阴极放电生成金属单质，则A、C是阳极，B、D是阴极，连接阳极的是电源正极；
（2）C电极是电解池阳极，阳极上氢氧根离子放电；
（3）B上金属离子得电子生成单质，A电极上X失电子生成金属阳离子；
（4）根据金属和转移电子之间的关系式计算．

解答 解：（1）接通电源，金属M沉积于B极，同时C、D产生气泡，则B为阴极，M离子在阴极放电生成金属单质，则A、C是阳极，C阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，B、D是阴极，所以p是正极，A电极上失电子发生氧化反应，
故答案为：正；氧气；
（2）C是阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（3）B上金属离子得电子生成单质，A电极上X失电子生成金属阳离子，溶液中离子浓度不变，所以溶液的pH不变，故答案为：不变；
（4）设其摩尔质量为M，
电解时，B电极上的电极反应式为：X ²⁺+2e^-=X
                                2mol  1mol
                             0.004mol $\frac{0.128g}{M}$
M=$\frac{0.128g×2mol}{0.004mol×1mol}$=64g/mol，
故答案为：64g/mol．

点评 本题涉及原电池、电解池的工作原理以及电极反应式的书写和电子守恒的应用知识，属于综合知识的考查，难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．