Question

如圖：a、b、c、d均為鉑電極，供選擇的四組電解液如下：

組    A         B         C       D

甲槽  NaOH      AgNO₃     H₂SO₄    NaCl

乙槽  CuSO₄     CuCl₂     AgNO₃   AgNO₃

要求滿足的條件是：

（a）工作一段時間后，甲槽電解液pH值上升，乙槽電解液的pH值下降

（b）a、d兩極放電離子的物質(zhì)的量相等

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（1）應(yīng)選用的電解液是哪一組D；（填字母）

（2）甲槽的電解方程式  ．

（3）當(dāng)a極析出3.55g電解產(chǎn)物時，d極上將析出   g物質(zhì)．

Answer 1

考點：  電解原理．

分析：  ①工作一段時間后甲槽pH值上升，乙槽的pH下降．②b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等．惰性電極電解；

A、甲槽是電解水，氫氧化鈉溶液PH增大，b電極是陽極，電極反應(yīng)為：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽電解硫酸銅溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^﹣=Cu，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量不相等；

B、甲槽是電解硝酸銀，溶液PH減小，b電極是陽極，電極反應(yīng)為：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽電解氯化銅溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^﹣=Cu，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量不相等；

C、甲槽是電解水，硫酸溶液PH減小，b電極是陽極，電極反應(yīng)為：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽電解硝酸銀溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：4Ag⁺+4e^﹣=4Ag，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等；

D、甲槽是電解氯化鉀，氯化鉀溶液PH增大，b電極是陽極，電極反應(yīng)為：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽電解硝酸銀溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：4Ag⁺+4e^﹣=4Ag，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等，以此解答．

解答：  解：（1）A、甲槽是電解水，氫氧化鈉溶液PH增大，b電極是陽極，電極反應(yīng)為：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽電解硫酸銅溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^﹣=Cu，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量不相等，故A不符合；

B、甲槽是電解硝酸銀，溶液PH減小，b電極是陽極，電極反應(yīng)為：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽電解氯化銅溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^﹣=Cu，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量不相等，故B不符合；

C、甲槽是電解水，硫酸溶液PH減小，b電極是陽極，電極反應(yīng)為：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽電解硝酸銀溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：4Ag⁺+4e^﹣=4Ag，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等．故C不符合；

D、甲槽是電解氯化鈉，氯化鉀溶液PH增大，b電極是陽極，電極反應(yīng)為：4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑；乙槽電解硝酸銀溶液，溶液PH減小，c電極為陰極，電解反應(yīng)為：4Ag⁺+4e^﹣=4Ag，依據(jù)電子守恒可知，b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等，故D符合；

故選D；

（2）甲槽是電解水，電解方程式：2H₂02H₂↑+O₂↑，故答案為：2H₂02H₂↑+O₂↑；

（3）當(dāng)a極析出3.55g電解產(chǎn)物時，根據(jù)電極反應(yīng)：Ag⁺+e^﹣=Ag，則a極上轉(zhuǎn)移電子是：≈0.033mol，d極上4OH^﹣﹣4e^﹣=2H₂O+O₂↑，析出氧氣質(zhì)量：=0.264g，故答案為：0.264．

點評：  本題考查了電解原理的應(yīng)用，電子守恒的計算應(yīng)用，電極反應(yīng)、電極判斷、電極名稱分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．