Question

如圖：通電5min后，電極5質(zhì)量增加2.16g，試回答：
（1）1是

 

極．
（2）若A池溶液體積為200mL（設(shè)電解過程中溶液體積不變），則電解后，溶液pH為多少？

 

（3）若B槽中共收集到標(biāo)況224mL氣體，且溶液體積為200mL（設(shè)電解過程中溶液體積不變），則通電前溶液中的Cu²⁺物質(zhì)的量濃度為多少？

 

．

Answer 1

分析：（1）A、B、C裝置有外接電源，所以是電解池，通電5min后，電極5質(zhì)量增加2.16g，說明電極5是陰極，得電子析出金屬單質(zhì)，所以a是電源的負(fù)極，1是陰極；
（2）根據(jù)析出銀的物質(zhì)的量計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子和生成氫氧化鈉物質(zhì)的量之間的關(guān)系式計(jì)算生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度，從而得出溶液的PH值；
（3）根據(jù)析出銀的物質(zhì)的量計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量計(jì)算B電解池中陽(yáng)極上生成氧氣的體積，根據(jù)氣體的總體積知，生成的氣體還有氫氣，根據(jù)氫氣的體積計(jì)算生成氫氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，根據(jù)得失電子數(shù)相等知，生成銅時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，根據(jù)生成銅時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量計(jì)算銅的物質(zhì)的量，根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計(jì)算銅離子濃度；

解答：解：（1）A、B、C裝置有外接電源，所以是電解池，通電5min后，電極5質(zhì)量增加2.16g，說明電極5是陰極，得電子析出金屬單質(zhì)，所以a是電源的負(fù)極，b是電源的正極，與電源負(fù)極相連的電極為陰極，所以1是陰極，
故答案為：陰；
（2）通電5min后，電極5質(zhì)量增加2.16g，電極5上析出的金屬是銀，銀的物質(zhì)的量=

2.16g

108g/mol

=0.02mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.02mol×1=0.02mol，A電池中電池反應(yīng)式為2NaCl+2H₂O

電解  .

H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，設(shè)反應(yīng)中生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量為x，
2NaCl+2H₂O

電解  .

H₂↑+2NaOH+Cl₂↑ 轉(zhuǎn)移電子
                        2mol     2mol
                         x      0.02mol    x=0.02mol    
C（NaOH）=

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，所以溶液的PH=13，
故答案為：13；
（3）通電5min后，電極5質(zhì)量增加2.16g，電極5上析出的金屬是銀，銀的物質(zhì)的量=

2.16g

108g/mol

=0.02mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.02mol×1=0.02mol．B電池中陽(yáng)極上通過0.02mol電子時(shí)生成氧氣的體積=

0.02mol

4

×22.4L/mol=112mL，B中共收集氣體的體積是224mL，所以氣體中還有氫氣，氫氣的體積是112mL，生成112mL氫氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

0.112L

22.4L/mol

×2=0.01mol電子，一共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.02mol，所以生成銅轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.01mol，n（Cu）=

0.01mol

2

=0.005mol，C（Cu²⁺）=

0.005mol

0.2L

=0.025mol/L，
故答案為：0.025mol/L；

點(diǎn)評(píng)：本題以電解原理為載體考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算，明確串聯(lián)電解池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等是解本題的關(guān)鍵，注意B電解池中氣體的成分，然后根據(jù)得失電子數(shù)相等計(jì)算得出銅的物質(zhì)的量，從而計(jì)算得出其濃度，題目難度中等．