Question

A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：

阳离子	Ag+   Na+
阴离子	NO3-   SO42-   Cl-

图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液，电极均为石墨电极．接通电源，经过一端时间后，测得乙中c电极质量增加了27克．常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如图2．据此回答下列问题：
（1）M为电源的

 

极（填写“正”或“负”），甲、乙电解质分别为

 

、

 

（填写化学式）．
（2）要使电解后丙中溶液恢复到原来的状态，应加入

 

物质．（填写化学式）
（3）若电解后甲溶液的体积为25L，且产生的气体全部逸出．该溶液常温时的pH为

 

．
（4）写出乙烧杯中发生反应的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：电解原理

专题：

分析：（1）接通电源，经过一段时间后，测得乙中C电极质量增加了27克，说明C电极是阴极，连接C电极的电源电极为负极；C电极上质量增加，析出金属单质，所以乙装置中含有银离子，电解乙装置中电解质溶液，溶液的pH值减小，所以阳极上析出氢氧根离子，根据离子的放电顺序判断电解质；电解时，甲装置中溶液的pH值增大，说明阴极上氢离子放电，阳极上放电能力比氢氧根离子强的离子放电，据此判断电解质；
（2）电解质在电解以后要想复原，符合的原则是：出什么加什么；
（3）根据电解方程式计算生成的氢氧化钠的浓度，进而计算溶液的pH；
（4）电解硝酸银溶液生成银和氧气．

解答： 解：（1）接通电源，经过一段时间后，测得乙中C电极质量增加了27克，说明C电极是阴极，所以连接阴极的电极M是原电池的负极；电解时，甲装置中溶液的pH值增大，说明阳极上是放电能力大于氢氧根离子的离子放电，根据表格知，为氯离子，氯离子和银离子能生成沉淀，所以甲装置电解质溶液是氯化钠溶液；电解时，装置乙中pH值减小，说明阳极上是氢离子放电，溶液中含有的阴离子是含氧酸根离子，阴极上析出金属，所以含有银离子，该电解质溶液是硝酸银溶液．
故答案为：负；NaCl；AgNO₃；
（2）根据（1）推导知道甲溶液是氯化钠，乙溶液是硝酸银，丙溶液只能是硫酸钠，电解硫酸钠溶液相当于电解水，所以电解后要恢复到原来的状态，应加水，
故答案为：H₂O；
（3）乙中C电极质量增加了27克，根据Ag+e^-=Ag，所以转移电子是

27g

105g/mol

=0.25mol，电解甲溶液的电极反应式为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，当转移电子0.25mol，生成氢氧化钠的物质的量是0.25mol，所以氢氧化钠的浓度是：

0.25mol

25L

=0.01mol/L，所以溶液的pH=12，故答案为：12；
（4）电解硝酸银溶液生成银和氧气，电解反应的离子方程式为：4 Ag⁺+2H₂O

通电  .

4 Ag+O₂↑+4 H⁺，故答案为：4 Ag⁺+2H₂O

通电  .

4 Ag+O₂↑+4 H⁺．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，明确“C电极上质量的变化”的意思是解本题的关键，根据原电池和电解质各电极上发生反应的类型即可解答本题，难度不大．