Question

下圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時(shí)間后，在c、d兩極上共收集到336 mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體�；卮穑�

(1)直流電源中，M為__________極。

(2)Pt電極上生成的物質(zhì)是________，其質(zhì)量為__________________________g。

(3)電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2∶______∶______∶________。

(4)AgNO₃溶液的濃度________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，AgNO₃溶液的pH______，硫酸的濃度__________________________，硫酸的pH________。

(5)若硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的硫酸________g。

Answer 1

答案　(1)正　(2)Ag　2.16　(3)2　　1  (4)不變　不變　增大　減小　(5)45.18

解析　電解5.00%的稀硫酸溶液，實(shí)際上是電解其中的水。因此在該電解池中發(fā)生反應(yīng)：2H₂O2H₂↑＋O₂↑，V(H₂)∶V(O₂)＝2∶1。據(jù)此可確定d極為陰極，則電源的N極為負(fù)極，M極為正極。在336 mL氣體中，V(H₂)＝×336 mL＝224 mL，為0.01 mol；V(O₂)＝×336 mL＝112 mL，為0.005 mol。說明電路上有0.02 mol電子轉(zhuǎn)移，因此在b極(Pt、陰極)產(chǎn)生Ag：0.02 mol×108 g·mol^－1＝2.16 g，即0.02 mol的Ag。則n(e^－)∶n(Ag)∶n(O₂)∶n(H₂)＝0.02∶0.02∶0.005∶0.01＝2∶2∶∶1。由Ag(陽)電極、Pt(陰)電極和AgNO₃溶液組成的電解池，在通電一定時(shí)間后，在Pt電極上放電所消耗溶液中Ag^＋的物質(zhì)的量等于Ag電極被還原給溶液補(bǔ)充的Ag^＋的物質(zhì)的量，因此AgNO₃溶液的濃度不變，溶液的pH也不變。電解5.00%的稀硫酸溶液時(shí)，由于其中的水發(fā)生電解，因此硫酸的濃度增大，H^＋的濃度增大，故溶液的pH減小。設(shè)原5.00%的硫酸的質(zhì)量為x，電解時(shí)消耗水0.01 mol×18 g·mol^－1＝0.18 g，則5.00%x＝5.02%(x－0.18 g)，解得x＝45.18 g。