Question

如图为为串联的甲、乙两电解池，试回答：
（1）若甲池利用电解原理在铁上镀银，则A是______极，B的电极材料是______，电极反应式为______，应选用的电解质溶液是______．
（2）若甲电解池阴极增重4.32g，则乙电解池中阳极上放出的气体在标准状况下的体积是______mL．
（3）若乙池中剩余溶液仍为400mL，则电解后产物的物质的量浓度为______mol?L^-1，溶液的pH为______．

Answer 1

【答案】分析：根据电源的正负极可判断A、B、Fe、C分别为电解池的阴极、阳极、阴极、阳极，在阴极上发生还原反应，在阳极上发生氧化反应，乙池反应中阴极：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，阳极：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，若甲为用电解原理给铁片镀银的装置，阴极反应为：Ag⁺+e^-=Ag，阳极反应为：Ag-e^-=Ag⁺，电解质溶液应选与镀层具有相同金属离子的可溶性盐溶液；
  根据电极反应以及两个串联电解池转移电子数目相等计算．
解答：解：（1）根据电源的正负极可判断A、B、Fe、C分别为电解池的阴极、阳极、阴极、阳极，在阴极上发生还原反应，在阳极上发生氧化反应，在铁片上镀银时，镀层金属银为电解池的阳极，阳极上的电极反应式为Ag-e^-=Ag⁺，镀件金属铁为电解池的阴极，阴极上的电极反应式Ag⁺+e^-=Ag，电解质溶液含有镀层金属离子，应为可溶性硝酸银溶液．
故答案为：铁；银；Ag-e^-=Ag⁺；AgNO₃溶液．
（2）甲槽阴极反应为Ag⁺+e^-=Ag，阴极增重4.32g，应为银的质量，n==0.04 mol，
转移的电子为0.04mol，两个电解池串联，转移的电子数目相等，乙槽阳极反应为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，转移的电子为0.04mol时，在阳极上生成气体的物质的量为0.02mol，放出气体在标准状况下的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL．
故答案为：448；
（3）乙池的电池反应式为2NaCl+2H₂O=Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，所以新生成的溶质为氢氧化钠，设氢氧化钠的物质的量为x，则
   2NaCl+2H₂O=Cl₂↑+2NaOH+H₂↑  转移电子
                   2mol           2mol
                     x          0.04mol 
所以x=0.04mol
氢氧化钠的物质的量浓度C==0.1mol/L，C（H⁺ ）==mol/L=1×10^-13mol/L
故答案为：0.1mol?L^-1；13．
点评：本题考查了电镀原理及氧化还原反应的有关计算，难度不大，抓住串联电解池得失电子数相等是解题的关键．