Question

1．如图所示，通电5min后，第③极增重2.16g，此时CuSO₄恰好电解完．设A池中原混合溶液的体积为200mL．

（1）电源F为正极；第②极为阳极；A池为电解池．
（2）A池中第②极上的电极反应式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
（3）通电前A池中原混合溶液Cu²⁺的浓度为0.05mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）通电5min后，第③极增重，所以第③极是阴极，则F是电源正极，第②极是阳极，根据A装置是通电电解硫酸铜溶液的装置；
（2）第②极是阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，据此写出电极反应式；
（3）根据阴阳极上转移电子守恒计算铜转移的电子，再根据铜和转移电子之间的关系式计算硫酸铜的物质的量浓度．

解答 解：（1）通电5min后，第③极增重，所以第③极是阴极，则F是电源正极，第②极是阳极，B装置中，银作阳极，电解质溶液是硝酸银，阳极材料和电解质溶液具有相同的金属元素，所以是电镀池，A装置碳电极上①是铜离子得到电子发生还原反应生成铜，②电解时氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气，为电解池，
故答案为：正；阳；电解；
（2）第②极是阳极，A中阳极上氢氧根离子放电生成氧气，其电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）通电5min后，第③极增重2.16g为银，物质的量n（Ag）=$\frac{2.16g}{108g/mol}$=0.02mol，Ag⁺+e^-=Ag．电子转移0.02mol
A池中第②极上的电极反应式：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，①电极反应：Cu²⁺+2e^-=Cu，
转移0.02mol电子，所以Cu²⁺的物质的量为0.01mol，通电前c（CuSO₄）=$\frac{0.01mol}{0.2L}$=0.05 mol•L^-1，
故答案为：0.05 mol•L^-1．

点评 本题考查电解原理，明确Cu电极的质量增加是解答本题的突破口，并明确发生的电极反应及电子守恒即可解答，难度不大．