Question

如图所示，通电5min后，第③极增重2.16g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224mL，设A池中原混合液的体积为200mL．
（1）E是

 

极，A池中收集到的气体是

 

．
（2）A池中①是

 

极，电极反应式为

 

．
B池中④是

 

极，电极反应式为

 

．
（3）实验结束后，反应中转移电子的物质的量为

 

，A池中，

 

极上，析出的金属为

 

，质量为

 

．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

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，E是负极，第②极是阳极，根据A池的电解方程式来回答；
（2）和负极相连得是电解池的阴极，阳离子在该极上得电子发生还原反应，和电源的正极相连的是电解池的阳极，活泼金属电极时，电极本身失电子；
（3）根据电子守恒结合电极反应式进行计算．

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，E是负极，A池中阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上析出金属铜，故收集到的气体是氧气，故答案为：负；氧气；
（2）E是负极，所以电极①是阴极，该极上是铜离子得电子的还原反应：Cu²⁺+2e^-=Cu，④是阳极，该极上是金属银失电子的过程，即Ag⁺-e^-=Ag⁺，故答案为：阴；Cu²⁺+2e^-=Cu；阳；Ag⁺-e^-=Ag⁺；
（3）第③极反应为Ag⁺+e^-=Ag，n（Ag）=

2.16g

108g/mol

=0.02mol，则转移的电子为0.02mol，
假设A池中收集到标准状况下的气体224mL都是氧气，在阳极上：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，即产生0.01mol氧气，转移电子是0.04mol＞0.02mol，所以该装置中还会产生氢气，转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL＜224mL，所以在阴极上含有气体生成，在阴极也生成112mL气体，由2H⁺+2e^-=H₂↑，则氢气的物质的量为0.005mol，转移电子是0.01mol，所以铜离子得电子是0.01mol，Cu²⁺+2e^-=Cu中转移0.01mol电子，所以Cu²⁺的物质的量为0.005mol，会析出金属铜为0.005mol，质量是0.005mol×64g/mol=0.32g，故答案为：0.02mol；①；Cu；0.32g．

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．