Question

【題目】下圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極，e、f是小試管。通電一段時間后，在c、d兩極上共收集到336mL（標準狀況）氣體。

請回答下列問題：

（1）直流電源中，M為_______極。

（2）Pt電極上生成的物質是_______，其質量為______g。

（3）電源輸出的電子，其物質的量與電極b、c、d分別生成的物質的物質的量之比為：__________。

（4）AgNO3溶液的濃度________（填增大、減小或不變。下同），H2SO4溶液的pH_________。

（5）若H2SO4溶液的質量分數由5.00%變為5.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為________g。

Answer 1

【答案】 正 Ag 2.16 4∶4∶1∶2 不變 減小 45.18

【解析】（1）右側裝置中盛有5.00%的稀H2SO4，實際上是電解其中的水，陰極產生H2，陽極產生O2，且V(H2)：V(O2)=2:1，由e、f中氣體體積分析，可確定d極為陰極，則電源的N極為負極，M為正極。

（2）在c、d兩極上共收集到336mL(標準狀況)氣體，根據電解硫酸溶液的反應：2H2O2H2↑+O2↑得，V(H2)=336mL×2/3=224mL，即為0.01mol，V(O2)=336mL×1/3=112mL，即為0.005mol，因為電子轉移關系：2H2~O2~4e-，則電路上有0.02mol電子，因此在Pt極(b、陰極)產生Ag，質量為：0.02mol×108gmol-1=2.16g。

（3）電源輸出的電子，其物質的量與電極b、c、d分別生成的物質的物質的量之比為，n(e-)：n(Ag)：n(O2)：n(H2)=0.02:0.02:0.005:0.01=4:4:1:2。

（4）左側裝置為由Ag(陽極)電極、Pt(陰極)電極和AgNO3溶液組成的電鍍池，因此AgNO3溶液濃度不變；電解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水發生電解，因此H2SO4溶液濃度增大，pH減小。

（5）根據前面的計算，電解生成H20.01mol，由2H2O2H2↑+O2↑得，電解消耗水0.01mol×18gmol-1=0.18g，設原5.00%的H2SO4溶液為xg，則：5.00%x=5.02%(x-0.18)，解得：x=45.18g。