Question

【题目】如图所示，通电5min后，电极5的质量增加2.16g。假设电解过程中溶液的体积不变。

请回答下列问题：

（1）电源中a是_______极。A池中阳极的电极反应式为___________，C池中阴极的电极反应式为___________________________。

（2）通电5min后，如果B槽中共收集到224mL气体（标准状况），且溶液体积为200mL,则通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度为___________________。

（3）如果A池溶液是200mL食盐水（假设电解液足量），则通电5min后，溶液的pH为__________。

Answer 1

【答案】 负 2Cl－-2e- =Cl2↑ 2Ag++2e- =2Ag↓（或Ag++e- =Ag+） 0.025 mol·L-1 13

【解析】(1)如图所示，通电5min后，电极5的质量增加2.16 g，可知该电极上银离子放电，生成银2.16 g，即0.02 mol转移电子0.02 mol，且该电极是阴极，故电源a是负极，A池为电解池，阴极反应：2H++2e-=H2↑，阳极反应：2Cl－-2e- =Cl2↑ ；C池为电解池，阴极反应：2Ag++2e- =2Ag↓；正确答案： 负 ； 2Cl－-2e- =Cl2↑；2Ag++2e- =2Ag↓（或Ag++e- =Ag+）。

(2)通电5 minB槽中阳极氢氧根离子放电生成氧气0.02 mol÷4=0.005 mol即112 mL，因两极共收集气体224 mL，所以阴极生成氢气112 mL，转移电子0.01 mol，故铜离子得电子为0.01 mol，铜离子的物质的量是0.005 mol，溶液的体积为200mL，所以铜离子的物质的量浓度为0.005 mol÷0.2 L=0.025 mol/L ；正确答案：0.025 mol·L-1。

(3)当转移0.02 mol 电子时，由A池阴极反应可知，生成氢氧根离子0.02 mol，故溶液中氢氧根离子的浓度为0.02 mol÷0.2L=0.1mol/L，c(OH-)=0.1mol/L, c(H+)=10-13 mol/L，溶液的pH=13；正确答案：13。