Question

如图：通电5min后，电极5质量增加2.16g，试回答：
（1）1是

 

极．
（2）若A池溶液体积为200mL（设电解过程中溶液体积不变），则电解后，溶液pH为多少？

 

（3）若B槽中共收集到标况224mL气体，且溶液体积为200mL（设电解过程中溶液体积不变），则通电前溶液中的Cu²⁺物质的量浓度为多少？

 

．

Answer 1

分析：（1）A、B、C装置有外接电源，所以是电解池，通电5min后，电极5质量增加2.16g，说明电极5是阴极，得电子析出金属单质，所以a是电源的负极，1是阴极；
（2）根据析出银的物质的量计算转移电子的物质的量，根据转移电子和生成氢氧化钠物质的量之间的关系式计算生成氢氧化钠的物质的量，再根据物质的量浓度公式计算氢氧化钠的物质的量浓度，从而得出溶液的PH值；
（3）根据析出银的物质的量计算转移电子的物质的量，根据转移电子的物质的量计算B电解池中阳极上生成氧气的体积，根据气体的总体积知，生成的气体还有氢气，根据氢气的体积计算生成氢气转移电子的物质的量，根据得失电子数相等知，生成铜时转移电子的物质的量，根据生成铜时转移电子的物质的量计算铜的物质的量，根据物质的量浓度公式计算铜离子浓度；

解答：解：（1）A、B、C装置有外接电源，所以是电解池，通电5min后，电极5质量增加2.16g，说明电极5是阴极，得电子析出金属单质，所以a是电源的负极，b是电源的正极，与电源负极相连的电极为阴极，所以1是阴极，
故答案为：阴；
（2）通电5min后，电极5质量增加2.16g，电极5上析出的金属是银，银的物质的量=

2.16g

108g/mol

=0.02mol，转移电子的物质的量=0.02mol×1=0.02mol，A电池中电池反应式为2NaCl+2H₂O

电解  .

H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，设反应中生成氢氧化钠的物质的量为x，
2NaCl+2H₂O

电解  .

H₂↑+2NaOH+Cl₂↑ 转移电子
                        2mol     2mol
                         x      0.02mol    x=0.02mol    
C（NaOH）=

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，所以溶液的PH=13，
故答案为：13；
（3）通电5min后，电极5质量增加2.16g，电极5上析出的金属是银，银的物质的量=

2.16g

108g/mol

=0.02mol，转移电子的物质的量=0.02mol×1=0.02mol．B电池中阳极上通过0.02mol电子时生成氧气的体积=

0.02mol

4

×22.4L/mol=112mL，B中共收集气体的体积是224mL，所以气体中还有氢气，氢气的体积是112mL，生成112mL氢气转移电子的物质的量=

0.112L

22.4L/mol

×2=0.01mol电子，一共转移电子的物质的量是0.02mol，所以生成铜转移电子的物质的量=0.01mol，n（Cu）=

0.01mol

2

=0.005mol，C（Cu²⁺）=

0.005mol

0.2L

=0.025mol/L，
故答案为：0.025mol/L；

点评：本题以电解原理为载体考查了物质的量的有关计算，明确串联电解池中转移电子数相等是解本题的关键，注意B电解池中气体的成分，然后根据得失电子数相等计算得出铜的物质的量，从而计算得出其浓度，题目难度中等．