Question

3．如图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极．通电一段时间后，在c电极上收集的气体为d电极上收集的气体的一半，且共收集到336mL气体（标况下）．回答

（1）直流电源中，M为正极．
（2）Pt电极上生成的物质是Ag，其质量为2.16g．
（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2：2：1：$\frac{1}{2}$．
（4）AgNO₃溶液的浓度（填增大、减小或不变．下同）不变，H₂SO₄溶液的pH减小．

Answer 1

分析 （1）右边的池是电解水，在c电极上收集的气体为d电极上收集的气体的一半，所以c是氧气，d是氢气，则c是阳极，所以N是负极，M是正极；
（2）Pt电极是阴极，电解质溶液中的银离子放电生成单质银，根据转移电子数相等，求质量；
（3）共收集到336mL气体，所以整个电路转移电子的物质的量为：$\frac{336×1{0}^{-3}}{22.4}×\frac{2}{3}×2$=0.02mol，则b、c、d的物质的量分别为：0.02mol、$\frac{0.02}{2}mol$、$\frac{0.02}{4}mol$；（4）a极银放电，b极是角离子主放电，生成单质银，所以AgNO₃溶液的浓度不变，右边的池是电解水，H₂SO₄溶液浓度变大，溶液pH减小．

解答 解：（1）右边的池是电解水，而d管中的体积比c管中的多，所以c是氧气，d是氢气，则c是阳极，所以N是负极，M是正极，故答案为：正；
（2）Pt电极是阴极，电解质溶液中的银离子放电生成单质银，由且共收集到336mL气体，
则3mol的气体～4Ag
   3         4×108
$\frac{336×1{0}^{-3}}{22.4}$    m
m=$\frac{\frac{336×1{0}^{-3}}{22.4}×4×108}{3}$=2.16g，故答案为：Ag；2.16；
（3）共收集到336mL气体，所以整个电路转移电子的物质的量为：$\frac{336×1{0}^{-3}}{22.4}×\frac{2}{3}×2$=0.02mol，则b、c、d的物质的量分别为：0.02mol、$\frac{0.02}{2}mol$、$\frac{0.02}{4}mol$，即b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2：1：$\frac{1}{2}$，故答案为：2；1；$\frac{1}{2}$；
（4）a极银放电，b极是角离子主放电，生成单质银，所以AgNO₃溶液的浓度不变，右边的池是电解水，H₂SO₄溶液浓度变大，溶液pH减小，故答案为：不变；减小．

点评 本题以电解池原理为载体考查了物质的量的有关计算、原电池正负极的判断等知识点，明确发生的电极反应及电子守恒是解答本题的关键，难度不大．