Question

15．如圖所示的裝置，接通電源5min后，電極3的質(zhì)量增加了0.64g．
請回答下列問題：
（1）A是負極，丙池是電解池，電極1反應(yīng)是2H⁺+2e^-=H₂↑，電極6反應(yīng)式是Cu-2e^-=Cu²⁺．
（2）如果裝置乙中共收集到224mL氣體（標準狀況），溶液體積為100mL，（設(shè)電解前后無體積變化），則通電前
CuSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L．
（3）此時若甲中NaCl（溶質(zhì)足量）溶液的體積也是100mL，則甲中溶液的PH是13.3（設(shè)電解前后體積無變化）．
（4）丙裝置中不再析出Ag即說明電解結(jié)束，這種說法正確嗎？錯誤，原因是丙裝置陽極上是銅失電子得到銅離子的反應(yīng)，銅離子進入電解質(zhì)，當銀離子得電子完畢，銅離子還可以得到電子，繼續(xù)反應(yīng)．

Answer 1

分析 接通電源5min后，電極3的質(zhì)量增加了0.64g，所以電極3是陰極，4是陽極，5是陰極，6是陽極，B是正極，A是負極，1是陰極，2是陽極，根據(jù)電極反應(yīng)式結(jié)合電子守恒進行計算．
（1）A是負極，1是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，6是陽極，Cu是活潑電極，電極本身失電子；
（2）電極3的質(zhì)量增加了0.64g，據(jù)此計算銅離子物質(zhì)的量并計算濃度；
（3）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移計算電解生成的氫氧化鈉的濃度，進而計算pH；
（4）丙裝置陽極上是銅失電子得到銅離子的反應(yīng)，銅離子進入電解質(zhì)，根據(jù)就離子的放電順序確定電極反應(yīng)．

解答 解：接通電源5min后，電極3的質(zhì)量增加了0.64g，所以電極3是陰極，4是陽極，5是陰極，6是陽極，B是正極，A是負極，1是陰極，2是陽極，
（1）A是負極，丙裝置是電解池，1是陰極，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，6是陽極，Cu是活潑電極，電極反應(yīng)式為：Cu-2e^-=Cu²⁺．
故答案為：負；電解；2H⁺+2e^-=H₂↑；Cu-2e^-=Cu²⁺．
（2）電極3的質(zhì)量增加了0.64g，所以電極3是陰極，生成金屬銅是0.01mol，所以銅離子的物質(zhì)的量是0.01mol，濃度是：$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，故答案為：0.1mol/L；
（3）若A中溶液的體積是100mL，通入直流電5min時，由（2）計算可知生成金屬銅是0.01mol，轉(zhuǎn)移電子0.02mol，生成n（OH^-）=0.02mol，電解后，溶液的c（OH^-）=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，所以pH=14-lg5=13.3，故答案為：13.3；
（4）丙裝置陽極上是銅失電子得到銅離子的反應(yīng)，銅離子進入電解質(zhì)，當銀離子得電子完畢，銅離子還可以得到電子，繼續(xù)反應(yīng)，所以丙裝置中不再析出Ag不能說明電解結(jié)束，故答案為：錯誤；丙裝置陽極上是銅失電子得到銅離子的反應(yīng)，銅離子進入電解質(zhì)，當銀離子得電子完畢，銅離子還可以得到電子，繼續(xù)反應(yīng)．

點評 本題考查學(xué)生電解池的工作原理以及電極反應(yīng)式的書寫和電子守恒的計算知識，注意知識的歸納和梳理是關(guān)鍵，難度中等．