Question

已知A、B、C、D都是铂电极，P、Q是直流电源的两极，通电后发现B极质量增加．
（1）P，Q哪个是负极？
（2）当甲中溶液pH由6.0降到2.0时，B极质量增加多少克？若甲是1L CuSO₄溶液，乙是100g 2%NaCl溶液，则乙溶液中的NaCl的质量分数变为多少？

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：通电后发现B极质量增加，说明在B极上析出金属，则应发生还原反应，可知A为阳极，B为阴极，C为阳极，D为阴极，P为正极，Q为负极，结合电极反应解答该题．

解答： 解：（1）通电后发现B极质量增加，说明在B极上析出金属，则应发生还原反应，可知A为阳极，B为阴极，C为阳极，D为阴极，P为正极，Q为负极，
答：Q为负极；
（2）若甲是1L CuSO₄溶液，乙是100g NaCl溶液，
甲中阳极发生，阴极发生Cu²⁺+2e^-=Cu，阳极发生4OH^--4e=2H₂O+O₂↑，乙中阳极发生2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极发生2H⁺+2e^-=H₂↑，
当甲中溶液pH由6.0降到2.0时，则生成n（H⁺）=0.01mol，转移电子0.01mol，
则B极析出0.005molCu，质量为0.005mol×64g/mol=0.32g，
n（NaCl）=

100g×2%

58.5g/mol

=0.034mol，
转移0.01mol电子，则消耗0.01molNaCl，由阳极：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极：2H⁺+2e^-=H₂↑，可知生成0.005molCl₂、0.005molH₂，即消耗0.01molHCl，
所以电解后溶液的质量为100g-0.01mol×36.5g=99.635g，
剩余NaCl的质量为2g-0.01mol×58.5g/mol=1.415g，
所以电解后NaCl的质量分数为

1.415

99.635

×100%=1.42%，
答：B极质量增加0.32g，乙溶液中的NaCl的质量分数变为1.42%．

点评：本题综合考查原电池和电解池知识，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，难度中等，注意把握电极方程式的书写．