Question

18．如圖所示，若電解5min時(shí)銅電極增重2.16g，試回答：
（1）電源電極X名稱為負(fù)極．C裝置是電鍍池；
（2）pH變化為：A增大；B減�。籆不變；
（3）通電5min時(shí)，B中的銅離子剛好都放電，溶液體積為100mL（設(shè)電解前后體積沒變化），則通電前硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？（要求有解題過程）
（4）若A中KCl溶液的體積為200mL（設(shè)電解前后體積無變化），電解后，溶液的pH是多少？（要求有解題過程）

Answer 1

分析 （1）由銅電極的質(zhì)量增加，則Cu電極為陰極，可知X為電源的負(fù)極，C中陰極反應(yīng)為Ag⁺+e^-═Ag，陽極反應(yīng)為Ag-e^-═Ag⁺，溶液濃度不變，C是電鍍池；
（2）A池是生成堿放氫型，B中電解硫酸銅溶液生成硫酸，pH減小，根據(jù)C中電極反應(yīng)判斷；
（3）根據(jù)電極反應(yīng)及電子守恒來計(jì)算；
（4）根據(jù)A中的電極反應(yīng)及與C中轉(zhuǎn)移的電子守恒來計(jì)算．

解答 解：（1）由銅電極的質(zhì)量增加，發(fā)生Ag⁺+e^-═Ag，則Cu電極為陰極，Ag為陽極，Y為正極，可知X為電源的負(fù)極，C中陰極反應(yīng)為Ag⁺+e^-═Ag，陽極反應(yīng)為Ag-e^-═Ag⁺，溶液濃度不變，C是電鍍池，故答案為：負(fù)極；電鍍；
（2）A池是生成堿放氫型，所以pH增大，B中電解硫酸銅溶液生成硫酸，溶液中氫離子濃度增大，pH減小，C中陰極反應(yīng)為Ag⁺+e^-═Ag，陽極反應(yīng)為Ag-e^-═Ag⁺，溶液濃度不變，則pH不變，
故答案為：增大；減小；不變；
（3）C中陰極反應(yīng)為Ag⁺+e^-═Ag，n（Ag）=$\frac{2.16g}{108g/mol}$=0.02mol，則轉(zhuǎn)移的電子為0.02mol，此時(shí)B中的銅離子剛好都放電，所以硫酸銅的物質(zhì)的量為0.01mol，
通電前c（CuSO₄）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1 mol•L^-1；
答：電前硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度是0.1mol•L^-1；
（4）由A中發(fā)生2KCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2KOH+H₂↑+Cl₂↑～2e^-，
由電子守恒可知，轉(zhuǎn)移0.02mol電子時(shí)生成0.02molKOH，忽略溶液體積的變化，
則c（OH^-）=$\frac{0.02mol}{0.2L}$=0.1mol•L^-1，溶液pH=13，
答：溶液的pH是13．

點(diǎn)評 本題考查電解原理，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，為高考高頻考點(diǎn)，難度中等，注意把握離子的放電順序，為解答該題的關(guān)鍵．