Question

在如圖所示的裝置中，若通直流電5min時，銅電極質(zhì)量增加2.16g，試回答：
（1）電源電極Y為

 

極．
（2）pH變化：A

 

，B

 

，C

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．設(shè)電解前后溶液體積無變化，且氣體、固體的加入對溶液體積無影響．完成以下兩題：
（3）假設(shè)A中KCl的濃度足夠大，5min時為使A燒杯中溶液恢復(fù)至原來狀態(tài)（濃度、體積均與原來相同），則應(yīng)在A燒杯中加入

 

mol

 

（填名稱）．
（4）通電5min時，B中共收集224mL氣體（標準狀況），則要使B燒杯中溶液恢復(fù)至原來狀態(tài)，則應(yīng)在B燒杯中加入

 

mol

 

（填化學式）．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）若通直流電5min時，銅電極質(zhì)量增加2.16g，則Cu電極為陰極、Ag電極為陽極，連接陰極的電極為電源負極、連接陽極的電極是電源正極；
（2）A中陽極上氯離子放電、陰極上氫離子放電，同時溶液中有氫氧根離子生成；B中陽極上氫氧根離子放電、陰極上銅離子放電，同時溶液中有氫離子生成；C中陽極上Ag失電子、陰極上銀離子得電子；
（3）根據(jù)“析出什么加入什么”的原則判斷；
（4）根據(jù)“析出什么加入什么”的原則判斷．

解答： 解：（1）若通直流電5min時，銅電極質(zhì)量增加2.16g，則Cu電極為陰極、Ag電極為陽極，連接陰極的電極為電源負極、連接陽極的電極是電源正極，所以Y電極是正極，故答案為：正；
（2）A中陽極上氯離子放電、陰極上氫離子放電，同時溶液中有氫氧根離子生成，所以溶液堿性增強，溶液的pH增大；
B中陽極上氫氧根離子放電、陰極上銅離子放電，同時溶液中有氫離子生成，所以溶液中氫離子濃度增大，溶液的PH減��；C中陽極上Ag失電子、陰極上銀離子得電子，則溶液中氫離子或氫氧根離子濃度不變，溶液的PH不變，
故答案為：增大；減小；不變；
（3）銅電極質(zhì)量增加2.16g，銅電極上析出Ag，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

2.16g

108g/mol

×1=0.02mol，
A中發(fā)生2KCl+2H₂O

電解  .

2KOH+H₂↑+Cl₂↑，實際上相當于生成HCl，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等知，生成氯化氫的物質(zhì)的量=

0.02mol

1

=0.02ml，
故答案為：0.02；氯化氫；
（4）B中陽極反應(yīng)為4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得，生成n（O₂）=0.02mol×

1

4

=0.005mol，體積為0.005mol×22.4L/mol=0.12mL，即112mL，所以陰極上還生成氫氣，生成氫氣的物質(zhì)的量是

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，析出n（Cu）=

0.02mol-0.005mol×2

2

=0.005mol，
所以析出的物質(zhì)相當于析出CuO和H₂O，且n（CuO）=n（H₂O）=0.005mol，相當于0.005mol Cu（OH）₂，所以加入0.005mol Cu（OH）₂即可恢復(fù)原狀，
故答案為：0.005；Cu（OH）₂．

點評：本題考查了電解池原理，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，根據(jù)各個電極上發(fā)生的反應(yīng)來分析解答，難點是（4），析出的氣體要根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒確定氣體成分，不能直接將氣體認為全部是氧氣而進行計算，為易錯點．