Question

1．如圖所示，通電5min后，第③極增重2.16g，此時(shí)CuSO₄恰好電解完．設(shè)A池中原混合溶液的體積為200mL．

（1）電源F為正極；第②極為陽極；A池為電解池．
（2）A池中第②極上的電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
（3）通電前A池中原混合溶液Cu²⁺的濃度為0.05mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）通電5min后，第③極增重，所以第③極是陰極，則F是電源正極，第②極是陽極，根據(jù)A裝置是通電電解硫酸銅溶液的裝置；
（2）第②極是陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式；
（3）根據(jù)陰陽極上轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算銅轉(zhuǎn)移的電子，再根據(jù)銅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算硫酸銅的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）通電5min后，第③極增重，所以第③極是陰極，則F是電源正極，第②極是陽極，B裝置中，銀作陽極，電解質(zhì)溶液是硝酸銀，陽極材料和電解質(zhì)溶液具有相同的金屬元素，所以是電鍍池，A裝置碳電極上①是銅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，②電解時(shí)氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，為電解池，
故答案為：正；陽；電解；
（2）第②極是陽極，A中陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，其電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）通電5min后，第③極增重2.16g為銀，物質(zhì)的量n（Ag）=$\frac{2.16g}{108g/mol}$=0.02mol，Ag⁺+e^-=Ag．電子轉(zhuǎn)移0.02mol
A池中第②極上的電極反應(yīng)式：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，①電極反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，
轉(zhuǎn)移0.02mol電子，所以Cu²⁺的物質(zhì)的量為0.01mol，通電前c（CuSO₄）=$\frac{0.01mol}{0.2L}$=0.05 mol•L^-1，
故答案為：0.05 mol•L^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，明確Cu電極的質(zhì)量增加是解答本題的突破口，并明確發(fā)生的電極反應(yīng)及電子守恒即可解答，難度不大．