题目内容
如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放NaCl溶液、足量的AgNO3溶液和 K2SO4溶液，电极均为石墨电极．（1）接通电源，经过一段时间后，测得a电极产生标准状况下的气体2.24L，c电极质量增加．据此回答问题：
①电源的N端为
②电极c质量变化是
③电极f上生成的气体在标准状况下的体积
④电解前后各溶液的pH值的变化（填“不变”、“变大”或“变小”）甲溶液
（2）如果电解过程中银全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
考点：电解原理
专题：电化学专题
分析：（1）①乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为：Ag++e-=Ag，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极，f为阳极，e为阴极，d为阳极，甲池是电解饱和氯化钠溶液；
②依据电极反应电子守恒计算，乙中为AgNO3溶液，c为阴极电极反应Ag++e-=Ag，d电极为阳极，氢氧根离子失电子发生氧化反应；
③丙中为K2SO4，相当于电解水，f电极生成的是氧气，整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的，依据电子守恒和电极反应计算f电极生成氧气的体积；
④甲中电解氯化钠溶液是电解水和氯化钠，溶液中生成NaOH的浓度增大，pH变大．乙中阴极为Ag+放电，阳极为OH-放电，所以H+增多，故pH减小．丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变；
（2）银全部析出，可以继续电解H2SO4，有电解液即可电解．
②依据电极反应电子守恒计算，乙中为AgNO3溶液，c为阴极电极反应Ag++e-=Ag，d电极为阳极，氢氧根离子失电子发生氧化反应；
③丙中为K2SO4，相当于电解水，f电极生成的是氧气，整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的，依据电子守恒和电极反应计算f电极生成氧气的体积；
④甲中电解氯化钠溶液是电解水和氯化钠，溶液中生成NaOH的浓度增大，pH变大．乙中阴极为Ag+放电，阳极为OH-放电，所以H+增多，故pH减小．丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变；
（2）银全部析出，可以继续电解H2SO4，有电解液即可电解．
解答：
解：（1）接通电源，经过一段时间后，测得a电极产生标准状况下的气体2.24L，物质的量为0.1mol，c电极质量增加，则c处发生的反应为：Ag++e-=Ag，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极，f为阳极，e为阴极，d为阳极；
①乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为：Ag++e-=Ag，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极，f为阳极，e为阴极，d为阳极，甲池是电解饱和氯化钠溶液，电解反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-；
故答案为：正，2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-；
②依据电极反应电子守恒计算，a电极产生标准状况下的气体2.24L，物质的量为0.1mol，电极反应为：2H++2e-=H2↑，电子转移0.2mol；乙中为AgNO3溶液，c为阴极电极反应Ag++e-=Ag，依据电子守恒，c电极质量增加银物质的量0.2mol，质量=0.2mol×108g/mol=21.6g；d电极为阳极，氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应4OH--4e-=O2↑+2H2O；
故答案为：21.6，4OH--4e-=O2↑+2H2O；
③丙中为K2SO4，相当于电解水，f电极生成的是氧气，整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的，依据电子守恒和电极反应计算f电极生成氧气的体积，根据电解反应计算，4OH--4e-=O2↑+2H2O，生成氧气体积标准状况0.05mol×22.4L/mol=0.112L；
故答案为：0.112L；
④甲中电解氯化钠溶液是电解水和氯化钠，溶液中生成NaOH的浓度增大，pH变大．乙中阴极为Ag+放电，阳极为OH-放电，所以H+增多，故pH减小．丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变；
故答案为：变大、减小，不变；
（2）银全部析出，可以继续电解稀硝酸，有电解液即可电解；
故答案为：能，若Ag全部析出，溶液为稀硝酸，电解仍然继续进行．
①乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为：Ag++e-=Ag，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极，f为阳极，e为阴极，d为阳极，甲池是电解饱和氯化钠溶液，电解反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O
| ||
故答案为：正，2Cl-+2H2O
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②依据电极反应电子守恒计算，a电极产生标准状况下的气体2.24L，物质的量为0.1mol，电极反应为：2H++2e-=H2↑，电子转移0.2mol；乙中为AgNO3溶液，c为阴极电极反应Ag++e-=Ag，依据电子守恒，c电极质量增加银物质的量0.2mol，质量=0.2mol×108g/mol=21.6g；d电极为阳极，氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应4OH--4e-=O2↑+2H2O；
故答案为：21.6，4OH--4e-=O2↑+2H2O；
③丙中为K2SO4，相当于电解水，f电极生成的是氧气，整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的，依据电子守恒和电极反应计算f电极生成氧气的体积，根据电解反应计算，4OH--4e-=O2↑+2H2O，生成氧气体积标准状况0.05mol×22.4L/mol=0.112L；
故答案为：0.112L；
④甲中电解氯化钠溶液是电解水和氯化钠，溶液中生成NaOH的浓度增大，pH变大．乙中阴极为Ag+放电，阳极为OH-放电，所以H+增多，故pH减小．丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变；
故答案为：变大、减小，不变；
（2）银全部析出，可以继续电解稀硝酸，有电解液即可电解；
故答案为：能，若Ag全部析出，溶液为稀硝酸，电解仍然继续进行．
点评：本题为电化学知识的综合应用，做题时要注意根据电极反应现象判断出电解池的阴阳级，进而判断出电源的正负极，要注意三个电解池为串联电路，各电极上得失电子的数目相等．做题时要正确写出电极方程式，准确判断两极上离子的放电顺序．
练习册系列答案
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