Question

A、B、C三種強電解質，它們在水中電離出的離子如下表所示：

陽離子	Ag+   Na+
陰離子	NO3-  SO42-   Cl-

 
下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的A、 B、 C三種溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經過一段時間后，測得乙中c電極質量增加了27g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間（t）的關系如圖。據此回答下列問題：

（1）M為電源的         極（填“正”或“負”），甲電解質為       （填化學式）。
（2）寫出丙燒杯中反應的化學方程式                                  。
（3）有人設想用圖一所示原電池為直流電源完成上述電解。則鋅電極相當于直流電源的          （填“M”或“N”）極。

（4）有人設想用圖二所示裝置做直流電源，不僅可以完成電解也能將氣體SO₂轉化
為重要化工原料。該設想中負極的電極反應式為                               。

Answer 1

（1）負   NaCl；（2）2H₂O2H₂↑＋O₂↑; (3) M;  (4)  SO₂＋2H₂O－2e^－=4H^＋＋SO₄^2－

試題分析：（1）因為Ag+會與SO₄^2-、Cl^-發(fā)生離子反應產生沉淀，所以只能是AgNO₃溶液。則另外的兩種電解質溶液分別是Na₂SO₄、NaCl溶液。由于乙燒杯C電極增重，則乙燒杯的溶液為AgNO₃溶液。C電極增重說明C為陰極，直流電源電極M為負極，N為正極。AgNO₃溶液電解的方程式為：4AgNO₃+2H₂O4Ag+O₂↑+4HNO₃．隨著電解的進行，溶液的酸性逐漸增強。（2）由于丙溶液在電解的過程中溶液的PH不變，所以實質上是電解水。應該是活潑金屬的含氧酸鹽。丙溶液為Na₂SO₄。電解的方程式為2H₂O2H₂↑＋O₂↑則甲溶液為NaCl。電解的方程式為2NaCl＋2H₂OCl₂↑＋H₂↑＋2NaOH。（3）若用如圖所示Zn-Cu原電池作直流電源，則活動性較強的Zn作電源的負極相當于直流電源的M極。（4）若用圖二所示裝置做直流電源，不僅可以完成電解也能將氣體SO₂轉化為重要化工原料。根據如圖所說的裝置可知SO₂被氧化為H₂SO₄，所以通入SO₂氣體的電極為負極，電極反應式為SO₂＋2H₂O－2e^－=4H^＋＋SO₄^2－。通入O₂的電極為正極，電極反應式為O₂＋4e^-+4H⁺=2H₂O。