Question

7．将两支惰性电极插入500  mL AgNO₃溶液中，通电电解，当电解液的pH由6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略）．
（1）写出电极反应式，阳极：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极：Ag⁺+e^-=Ag．
（2）电极上应析出银的质量是54mg．
（3）欲使该溶液复原应加入Ag₂O或Ag₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）惰性电极电解AgNO₃溶液质量增重的一极是电解池的阴极，析出银，Ag⁺+e^-=Ag，阳极电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，电解方程式为：4AgNO₃+2 H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4 HNO₃；
（2）当电解液的pH由6.0变为3.0时，即减少的氢氧根离子物质的量是1L×0.001mol/L=0.001mol，根据电解池两极上转移的电子数目相等计算；
（3）恢复溶液浓度依据出什么加什么的原则分析．

解答 解：（1）惰性电极电解AgNO₃溶液质量增重的一极是电解池的阴极，析出银，Ag⁺+e^-=Ag，阳极电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；Ag⁺+e^-=Ag；
（2）当电解液的pH值从6.0变为3.0时，氢离子的浓度由10^-6mol/L变为10^-3mol/L，一个硝酸分子中含一个氢原子，所以硝酸的浓度等于氢离子的浓度．
设生成银xg．该电池反应式为：
     4AgNO₃+2 H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4 HNO₃
                              （4×108）g         4mol
                                   xg              （10^-3mol/L-10^-6mol/L）×0.5L
所以x=0.054g=54mg，
故答案为：54mg；
（3）电解硝酸银溶液阳极上放出氧气，阴极析出银，所以欲使该溶液复原应加入Ag₂O或Ag₂CO₃，
故答案为：Ag₂O或Ag₂CO₃．

点评 本题考查电解原理，注意离子的放电顺序为电极反应即可解答，侧重分析能力的考查，题目难度中等．