Question

16．如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，丙為用淀粉碘化鉀和酚酞混合溶液潤(rùn)濕的濾紙，m、n為夾在濾紙兩端的鉑夾．丁為直流電源，x、y為電源的兩極．G為電流計(jì)，電極均為石墨電極．閉合K₂、斷開(kāi)K₁，一段時(shí)間后，A、B兩極產(chǎn)生的氣體體積之比為2：1，回答下列問(wèn)題：
（1）M溶液可能是ABC（填序號(hào)）．
A．KNO₃溶液　B．Ba（OH）₂溶液　C．H₂SO₄溶液
D．NaCl溶液　E．CuSO₄溶液
（2）C極的電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-=Ag．
（3）若乙池中AgNO₃溶液電解后體積為100mL，測(cè)得溶液的pH=1，則乙池中C極析出的固體質(zhì)量為1.08g．
（4）繼續(xù)電解一段時(shí)間后，甲池中A、B極均部分被氣體包圍，此時(shí)閉合K₁，斷開(kāi)K₂，發(fā)現(xiàn)A、B極的管內(nèi)氣體體積減少，且電流計(jì)G指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則A極電極反應(yīng)式為H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．

Answer 1

分析 A、B兩極產(chǎn)生的氣體體積之比為2：1，則A電極上生成氫氣，B電極上生成氧氣，所以A為陰極，B為陽(yáng)極，x為正極，y為負(fù)極，
（1）電解M的溶液實(shí)質(zhì)上是電解水，可為強(qiáng)堿溶液或活潑金屬的含氧酸鹽等；
（2）C與負(fù)極相連，為陰極，銀離子得電子生成Ag；
（3）由乙池中AgNO₃溶液電解后體積為100mL，測(cè)得溶液的pH=1，則生成氫離子得物質(zhì)的量為0.1L×0.1mol/L=0.01mol，根據(jù)得失電子守恒結(jié)合電極反應(yīng)式計(jì)算；
（4）此時(shí)閉合K₁，斷開(kāi)K₂，發(fā)現(xiàn)A、B極的管內(nèi)氣體體積減少，若M溶液為KOH溶液，甲中形成燃料電池，A上氫氣失電子生成水．

解答 解：（1）電解KNO₃溶液、Ba（OH）₂溶液、H₂SO₄溶液實(shí)際上是電解水，電解NaCl溶液是電解NaCl和水，電解CuSO₄溶液是電解CuSO₄和水，所以只有ABC符合；
故答案為：ABC；
（2）C與負(fù)極相連，為陰極，陰極上銀離子得電子生成Ag，電極方程式為：Ag⁺+e^-=Ag；故答案為：Ag⁺+e^-=Ag；
（3）由乙池中AgNO₃溶液電解后體積為100mL，測(cè)得溶液的pH=1，則生成氫離子得物質(zhì)的量為0.1L×0.1mol/L=0.01mol，又C極反應(yīng)為Ag⁺+e^-=Ag，所以
析出的固體質(zhì)量為0.01mol×108g/mol=1.08g，故答案為：1.08；
（4）此時(shí)閉合K₁，斷開(kāi)K₂，發(fā)現(xiàn)A、B極的管內(nèi)氣體體積減少，若M溶液為KOH溶液，甲中形成燃料電池，A上氫氣失電子生成水，則A的電極反應(yīng)為：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；
故答案為：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查原電池和電解池知識(shí)，是高考中的常見(jiàn)題型和重要的考點(diǎn)之一，屬于中等難度的試題，題目有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，注意根據(jù)電解現(xiàn)象判斷陰陽(yáng)極和正負(fù)極．