Question

如下圖所示的裝置中，若通入直流電5 min時(shí)，銅電極質(zhì)量增加2.16 g，試回答：

（1）電源電極X的名稱為________。
（2）pH變化：A________，B________，C________。(填“增大”“減小”或“不變”)
（3）通電5 min后，B中共收集224 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶液體積為200 mL，則通電前CuSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為________(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)。
（4）若A中KCl溶液的體積也是200 mL，電解后，溶液中OH^－的物質(zhì)的量濃度為________(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)。

Answer 1

（1）負(fù)極　（2）增大　減小　不變　（3）0.025 mol·L^－1 （4）0.1 mol·L^－1

解析試題分析：（1）C裝置的銅電極質(zhì)量增加，說(shuō)明銅極上有金屬析出，即溶液中的銀離子被還原生成銀單質(zhì)，故銅極為陰極，由此可確定X極為負(fù)極。（2）A裝置是電解KCl溶液，陰極析出氫氣，陽(yáng)極析出氯氣，溶液中氫氧根離子濃度增大，B裝置中陰極上先析出銅，當(dāng)銅離子消耗完后將析出氫氣，而陽(yáng)極上析出氧氣，溶液中氫離子濃度增大，C裝置中陰極析出銀單質(zhì)，陽(yáng)極上的銀失去電子變成銀離子，理論上AgNO₃溶液的物質(zhì)的量濃度不變。（3）B裝置兩極上電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目與C裝置中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相同，C裝置中轉(zhuǎn)移的電子為＝0.02 mol，經(jīng)判斷，B裝置中陰極：Cu^2＋＋2e^－=Cu,2H^＋＋2e^－=H₂↑，陽(yáng)極：4OH^－－4e^－=O₂↑＋2H₂O，根據(jù)題意可得：2n(H₂)＋2n(Cu)＝4n(O₂)＝0.02 mol，n(H₂)＋n(O₂)＝，解得n(Cu)＝0.005 mol，CuSO₄溶液物質(zhì)的量濃度為：＝0.025 mol·L^－1。（4）A裝置的反應(yīng)為：2KCl＋2H₂O2KOH＋H₂↑＋Cl₂↑，即反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量與生成的氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，為0.02 mol，c(OH^－)＝＝0.1 mol·L^－1
考點(diǎn)：本題考查了電解池電極和電解產(chǎn)物的判斷，并運(yùn)用兩極電子守恒進(jìn)行計(jì)算。