Question

如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g 5.00%的H₂SO₄溶液、足量的AgNO₃溶液和足量的NaCl溶液，電極均為石墨電極．
接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在甲中b電極上收集到11.2LH₂（標(biāo)況）．據(jù)此回答問(wèn)題：
（1）電源的N端為

 

極；
（2）電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)為

 

；
（3）電極d的質(zhì)量變化是

 

g；
（4）寫出乙池中發(fā)生的電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式

 

（5）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在丙池的電極兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：①e極上的電極反應(yīng)式為

 

．檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是

 

．在f極附近觀察到的現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g 5.00%的H₂SO₄溶液、足量的AgNO₃溶液和足量的NaCl溶液，電極均為石墨電極．接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在甲中b電極上收集到11.2LH₂（標(biāo)況），說(shuō)明氫離子在b電極等待電子生成氫氣，電極b為陰極，所以電極名稱為，a為陽(yáng)極，b為陰極，c為陽(yáng)極，d為陰極，e為陽(yáng)極，f陰極，判斷電源N極為負(fù)極，M電極為正極；
（1）依據(jù)上述判斷回答；
（2）a極是電解池的陽(yáng)極，溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣；
（3）d電極為陰極，溶液中銀離子析出，依據(jù)電子守恒計(jì)算；
（4）電解硝酸銀溶液生成銀，硝酸和氧氣；
（5）電解氯化鈉溶液陰極上氫離子得到電子生成氫氣，水的電離平衡正向進(jìn)行，氫氧根離子濃度增大，顯堿性；陽(yáng)極上是生成氯氣遇到濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)色證明氯氣的存在．

解答： 解：陰極裝置圖分析，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g 5.00%的H₂SO₄溶液、足量的AgNO₃溶液和足量的NaCl溶液，電極均為石墨電極．接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在甲中b電極上收集到11.2LH₂（標(biāo)況），說(shuō)明氫離子在b電極等待電子生成氫氣，電極b為陰極，所以電極名稱為，a為陽(yáng)極，b為陰極，c為陽(yáng)極，d為陰極，e為陽(yáng)極，f陰極，判斷電源N極為負(fù)極，M電極為正極；
（1）電源的N端為負(fù)極，故答案為：負(fù)；
（2）甲池中是電解硫酸溶液，實(shí)質(zhì)是電解水，a電極為陽(yáng)極，溶液中，氫氧根離子失電子生成氧氣，電極反應(yīng)為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，
故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（3）乙池是電解硝酸銀溶液，d為陰極，溶液中銀離子得到電子生成銀，Ag⁺+e^-=Ag，陰極b電極反應(yīng)，2H⁺+2e^-=H₂↑；生成氫氣體積計(jì)算物質(zhì)的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，依據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒得到2Ag～H₂～2e^-，增加銀的質(zhì)量=0，5mol×2×108g/mol=108g，
故答案為：增重108；
（4）乙池中是電解硝酸銀溶液，電池反應(yīng)為4AgNO₃+2H₂O

通電  .

4Ag+O₂↑+4HNO₃，故答案為：4AgNO₃+2H₂O

通電  .

4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（5）丙池是電解氯化鈉溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在丙池的電極兩邊各滴入幾滴酚酞試液，e為陽(yáng)極，溶液中氯離子失電子生成氯氣，電極反應(yīng)為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯氣能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，f為陰極，溶液中氫離子得到電子生成氫氣，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，水的電離平衡被破壞，水的電離正向進(jìn)行，氫氧根離子濃度早知道，溶液呈堿性遇到酚酞變紅色，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，遇到其他變藍(lán)色，證明生成了氯氣；溶液變紅色．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理的分析判斷，電極反應(yīng)中電極分析判斷和產(chǎn)物分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．