Question

如圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極．通電一段時(shí)間后，b電極變粗，且在c、d電極有氣體產(chǎn)生，兩極上共收集到336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）氣體．回答：
（1）直流電源中，M為

正

極．
（2）Pt電極上生成的物質(zhì)是

銀

，其質(zhì)量為

2.16g

g．
（3）電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2：

2

：

0.5

：

1

．
（4）AgNO₃溶液的濃度

不變

（填“增大”、“減小”或“不變”．下同），AgNO₃溶液的pH

不變

，H₂SO₄溶液的濃度

增大

，H₂SO₄溶液的pH

減小

．

Answer 1

分析：通電一段時(shí)間后，b電極變粗，說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子在b電極上得電子，所以b電極是陰極，則a、c是陽(yáng)極，d是陰極，M是原電池正極，N是負(fù)極；
（1）根據(jù)以上分析確定M的電極；
（2）電解池陰極上析出銀，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)計(jì)算生成銀的質(zhì)量；
（3）根據(jù)生成物與轉(zhuǎn)移電子的關(guān)系式計(jì)算；
（4）在鉑電極上鍍銀時(shí)，陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為Ag-e^-=Ag⁺，陰極上的電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-=Ag，據(jù)此確定溶液中銀離子是否變化；電解稀硫酸時(shí)，實(shí)際上電解的是水，根據(jù)硫酸的濃度確定溶液pH值的變化．

解答：解：（1）根據(jù)題意知，電極a、b上沒(méi)有氣體生成，則a作陽(yáng)極，b為陰極，所以M是原電池正極，故答案為：正；
（2）電解稀硫酸反應(yīng)時(shí)，當(dāng)通電一段時(shí)間后，c、d兩極共收集到336mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則陰極發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，陽(yáng)極發(fā)生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，實(shí)際上電解的是水，電池反應(yīng)式為：2H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑，根據(jù)方程式知，生成氫氣的體積占總體積的

2

3

所以混合氣體中氫氣的體積是224mL，根據(jù)2H⁺+2e^-═H₂↑知，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.02mol，串聯(lián)電解池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，電鍍池陰極上析出銀的質(zhì)量為
Ag⁺+e^-=Ag
 1mol 108g 
0.02mol 2.16g
故答案為：銀；2.16g；
（3）b電極上的電極反應(yīng)式為：Ag⁺+e^-=Ag
C．電極上的電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
d．電極上的電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑
假設(shè)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2mol，則生成銀2mol、生成氧氣0.5mol、生成氫氣1mol，所以
所以電子的物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2：2：0.5：1，
故答案為：2；0.5；1；
（4）在鉑電極上鍍銀時(shí)，陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為Ag-e^-=Ag⁺，陰極上的電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-=Ag，所以硝酸銀溶液的濃度不變，溶液的pH不變；電解稀硫酸溶液時(shí)，陰極發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，陽(yáng)極發(fā)生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，實(shí)際上電解的是水，溶液中的溶質(zhì)不變，溶劑減少，導(dǎo)致稀硫酸的濃度增大，溶液的pH值減小；
故答案為：不變；不變；增大；減小．

點(diǎn)評(píng)：本題以電解池原理為載體考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算、原電池正負(fù)極的判斷等知識(shí)點(diǎn)，明確發(fā)生的電極反應(yīng)及電子守恒是解答本題的關(guān)鍵，難度不大．