Question

【题目】如图所示，通电5min后，C中Cu电极的质量增加1.08g。假设电解过程中溶液的体积不变。

（1）电源中Y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112mL气体（标准状况），且溶液体积1000mL，计算通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度______。

（3）如果A池溶液是1000mL食盐水（假设电解液足量），则通电5min后，常温下溶液的pH为______。

Answer 1

【答案】正 2Cl--2e-=Cl2↑ Ag++e-=Ag 0.0025mol/L 12

【解析】

C中Cu电极质量增加，说明Cu电极发生反应：Ag++e-=Ag，即Cu电极阴极，则C中Ag电极为阴极，Y为电源正极，X为电源负极。

(1)根据分析可知Y为正极；A中为电解KCl溶液，阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑；C池中阴极反应为Ag++e-=Ag；

(2)生成n(Ag)=0.01mol，则整个电路中转移的电子为0.01mol，B池中阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，转移0.01mol电子时可以生成标况下O2共=0.056L=56mL，而收集到的气体为112mL，说明阴极发了反应2H++2e-=H2↑，产生的氢气的物质的量为=0.0025mol，产生氢气转移的电子为0.0025mol×2=0.005mol，则发生Cu2++2e-=Cu反应时转移电子0.01mol-0.005mol=0.005mol，所以n(Cu2+)=0.0025mol，溶液体积为1000mL即1L，所以c(Cu2+)=0.0025mol/L；

(3)A池中阳极发生：2Cl--2e-=Cl2↑；阴极发生2H++2e-=H2↑，也可以写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-，通电5min后转移电子0.01mol，根据电极方程式可知生成n(OH-)=0.01mol，溶液体积为1000mL即1L，所以c(OH-)=0.01mol/L，常温下pH=12。