Question

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，b电极变粗，且在c、d电极有气体产生，两极上共收集到336mL（标准状态）气体．回答：
（1）直流电源中，M为

正

极．
（2）Pt电极上生成的物质是

银

，其质量为

2.16g

g．
（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

：

0.5

：

1

．
（4）AgNO₃溶液的浓度

不变

（填“增大”、“减小”或“不变”．下同），AgNO₃溶液的pH

不变

，H₂SO₄溶液的浓度

增大

，H₂SO₄溶液的pH

减小

．

Answer 1

分析：通电一段时间后，b电极变粗，说明溶液中的阳离子在b电极上得电子，所以b电极是阴极，则a、c是阳极，d是阴极，M是原电池正极，N是负极；
（1）根据以上分析确定M的电极；
（2）电解池阴极上析出银，根据转移电子数计算生成银的质量；
（3）根据生成物与转移电子的关系式计算；
（4）在铂电极上镀银时，阳极上的电极反应式为Ag-e^-=Ag⁺，阴极上的电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag，据此确定溶液中银离子是否变化；电解稀硫酸时，实际上电解的是水，根据硫酸的浓度确定溶液pH值的变化．

解答：解：（1）根据题意知，电极a、b上没有气体生成，则a作阳极，b为阴极，所以M是原电池正极，故答案为：正；
（2）电解稀硫酸反应时，当通电一段时间后，c、d两极共收集到336mL气体（标准状况），则阴极发生2H⁺+2e^-═H₂↑，阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，实际上电解的是水，电池反应式为：2H₂O

电解  .

2H₂↑+O₂↑，根据方程式知，生成氢气的体积占总体积的

2

3

所以混合气体中氢气的体积是224mL，根据2H⁺+2e^-═H₂↑知，转移电子的物质的量是0.02mol，串联电解池中转移电子数相等，电镀池阴极上析出银的质量为
Ag⁺+e^-=Ag
 1mol 108g 
0.02mol 2.16g
故答案为：银；2.16g；
（3）b电极上的电极反应式为：Ag⁺+e^-=Ag
C．电极上的电极反应式为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
d．电极上的电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑
假设转移电子的物质的量是2mol，则生成银2mol、生成氧气0.5mol、生成氢气1mol，所以
所以电子的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2：2：0.5：1，
故答案为：2；0.5；1；
（4）在铂电极上镀银时，阳极上的电极反应式为Ag-e^-=Ag⁺，阴极上的电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag，所以硝酸银溶液的浓度不变，溶液的pH不变；电解稀硫酸溶液时，阴极发生2H⁺+2e^-═H₂↑，阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，实际上电解的是水，溶液中的溶质不变，溶剂减少，导致稀硫酸的浓度增大，溶液的pH值减小；
故答案为：不变；不变；增大；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．