Question

【题目】如下图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g，试回答：

（1）电源电极X的名称为________。

（2）pH变化：A________，B________，C________。(填“增大”“减小”或“不变”)

（3）通电5 min后，B中共收集224 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。

（4）若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液中OH的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。

Answer 1

【答案】（1）负极

（2）增大 减小 不变

（3）0.025 mol·L1 （4）0.1 mol·L1

【解析】（1）C装置的铜电极质量增加，说明铜极上有金属析出，即溶液中的银离子被还原生成银单质，故铜极为阴极，由此可确定X极为负极。

（2）A装置是电解KCl溶液，阴极析出氢气，阳极析出氯气，溶液中氢氧根离子浓度增大，B装置中阴极上先析出铜，当铜离子消耗完后将析出氢气，而阳极上析出氧气，溶液中氢离子浓度增大，C装置中阴极析出银单质，阳极上的银失去电子变成银离子，理论上AgNO3溶液的物质的量浓度不变。

（3）B装置两极上电子转移的数目与C装置中转移的电子数目相同，C装置中转移的电子为 =0.02 mol，经判断，B装置中阴极：Cu2++2e===Cu，2H++2e===H2↑，阳极：4OH4e===O2↑+2H2O，根据题意可得：2n(H2)+2n(Cu)=4n(O2)=0.02 mol，n(H2)+n(O2)=，解得n(Cu)=0.005 mol，CuSO4溶液物质的量浓度为： =0.025 mol·L1。

（4）A装置的反应为：2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑，即反应中电子转移的物质的量与生成的氢氧根离子的物质的量相等，为0.02 mol，c(OH)= =0.1 mol·L1。