Question

如图所示，常温下电解5min后，Cu电极质量增加2.16g．
试回答：
（1）电源电极X名称为

 

（填“正极”或“负极”）．
（2）电解池B中阴极的电极反应式是

 

．
（3）若A中KCl溶液的体积是200mL，电解后溶液的pH=

 

（忽略电解前后溶液体积的变化）．
若要使电解后的溶液恢复到与电解完完全相同，应加入的物质是

 

．
（4）已知在101kPa时，CO的燃烧热为283kJ/mol．相同条件下，若2mol CH₄完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍，则CH₄完全燃烧的热化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）常温下电解5min后，铜电极质量增加2.16g，则Cu电极是阴极，Ag电极是阳极，连接阳极的电极是电源正极、连接阴极的电极是电源负极；
（2）B中阴极上银离子放电生成银单质；
（3）根据转移电子相等计算A中生成氢氧根离子浓度，从而计算溶液的pH；根据“析出什么加入什么”的原则加入物质；
（4）2mol CH₄完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍，则1mol甲烷完全燃烧放出的热量=

283kJ×6.30

2mol

=891.45kJ，据此书写甲烷的燃烧热化学反应方程式．

解答： 解：（1）常温下电解5min后，铜电极质量增加2.16g，则Cu电极是阴极，Ag电极是阳极，连接阳极的电极是电源正极、连接阴极的电极是电源负极，所以X是电源负极、Y是正极，
故答案为：负极；
（2）B中阴极上银离子放电生成银单质，电极反应式为Ag⁺+e^-═Ag，故答案为：Ag⁺+e^-═Ag； 
（3）常温下电解5min后，铜电极质量增加2.16g，转移电子的物质的量=

2.16g

108g/mol

×1=0.02mol，A中电池反应式为2KCl+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2KOH，根据转移电子相等知c（KOH）=

0.02mol 2 ×2

0.2L

=0.1mol/L，则溶液中c（H⁺）=

10-14

0.1

mol/L=10^-13 mol/L，所以pH=13；
阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，所以相当于析出HCl，根据“析出什么加入什么”的原则知，若要使电解后的溶液恢复到与电解完完全相同，应加入的物质是HCl，故答案为：13；HCl；
（4）2mol CH₄完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍，则1mol甲烷完全燃烧放出的热量=

283kJ×6.30

2mol

=891.45kJ，则甲烷的热化学反应方程式为CH₄（g）+O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-891.45kJ/mol，故答案为：CH₄（g）+O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-891.45kJ/mol．

点评：本题考查较综合，涉及电解原理、热化学反应等知识点，明确离子放电顺序是解本题关键，再结合转移电子守恒进行解答，题目难度不大．