Question

如图所示，若电解5 min时铜电极质量增加2.16 g，试回答:

(1)电源电极X名称为_______________。

(2)pH变化:A_______________，B_______________，C_______________。

(3)通电5 min时，B中共收集224 mL气体(标况)，溶液体积为200 mL，则B中阳极的电极反应式为_______________。通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度为_______________。

(4)A中发生反应的化学方程式为_______________。

若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后溶液的pH=_______________。

Answer 1

(1)负极  (2)增大，减小，不变 

(3)阳极：4OH^--4e^-2 H₂O +O₂↑     0.025mol／L

(4)2KCl+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2KOH  13

解析：本题要求对多个串联电解池进行分析判断，主要考查学生的综合分析能力。要注意到在串联电路中每个支路通过的电量相同。(1)在电解池C中，铜电极质量增加，所以，Cu为阴极，Ag为阳极；与Ag相连接的Y为正极，则X为负极。

(2)A或：2KCl+2H₂O2KOH+H₂↑+Cl₂↑，pH增大；B中：2CuSO₄+2H₂O2 H₂SO₄+Cu+O₂↑，pH减小；C中电解液没有明显变化，故pH不变。(3)通电5 min时，析出2.16 g银，可知转移电子数为0.02mol，由于整个电路是串联的，每个支路中转移的电子数一样多，所以，电路中共转移电子n(e^-)=0.02 mol，B中阳极电极方程式为：4OH^-+4e^-2 H₂O +O₂↑，产生氧气V(O₂)=0.112L，即112 mL；说明在阳极还产生了氢气y(H₂)=224mL-112mL，并消耗电子n=0.01 mol，则CuSO₄的物质的量n(CuSO₄)=0.05 mol，c(CuSO₄)=0.025 mol·L^-1。(4)通电5min时，n(K⁺)=n(e^-)=0.02mol，故溶液中c(H⁺)=1×10^-3mol·L^-1，pH=13。