Question

如圖所示，若電解5min時銅電極質(zhì)量增加2.16g，試回答：
（1）電源電極X名稱為

 

（2）pH變化：B

 

，C

 

．（填“增大”“減小”或“不變”）
（3）通電5min時，B中共收集224mL氣體（標(biāo)況），溶液體積為200mL．（設(shè)電解前后無體積變化）則通電前CuSO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

 mol?L^-1
（4）若A中KCl溶液的體積也是200mL，電解后，溶液的pH是

 

（設(shè)前后體積無變化）．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）由銅電極的質(zhì)量增加，則Cu電極為陰極，可知X為電源的負(fù)極；
（2）B中電解硫酸銅溶液生成硫酸，pH減小，根據(jù)C中電極反應(yīng)判斷；
（3）根據(jù)電極反應(yīng)及電子守恒來計(jì)算；
（4）根據(jù)A中的電極反應(yīng)及與C中轉(zhuǎn)移的電子守恒來計(jì)算．

解答： 解：（1）由銅電極的質(zhì)量增加，發(fā)生Ag⁺+e^-═Ag，則Cu電極為陰極，Ag為陽極，Y為正極，可知X為電源的負(fù)極，故答案為：負(fù)極；
（2）B中電解硫酸銅溶液生成硫酸，溶液中氫離子濃度增大，pH減小，C中陰極反應(yīng)為Ag⁺+e^-═Ag，陽極反應(yīng)為Ag-e^-═Ag⁺，溶液濃度不變，則pH不變，
故答案為：減��；不變；
（3）C中陰極反應(yīng)為Ag⁺+e^-═Ag，n（Ag）=

2.16g

108g/mol

=0.02mol，則轉(zhuǎn)移的電子為0.02mol，
B中陽極反應(yīng)為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，則轉(zhuǎn)移0.02mol電子生成氧氣為0.005mol，其體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
則在陰極也生成112mL氣體，由2H⁺+2e^-═H₂↑，則氫氣的物質(zhì)的量為0.005mol，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為0.01mol，
則Cu²⁺+2e^-═Cu中轉(zhuǎn)移0.01mol電子，所以Cu²⁺的物質(zhì)的量為0.005mol，通電前c（CuSO₄）=

0.005mol

0.2L

=0.025 mol?L^-1；
故答案為：0.025；
（4）由A中發(fā)生2KCl+2H₂O

通電  .

2KOH+H₂↑+Cl₂↑～2e^-，
由電子守恒可知，轉(zhuǎn)移0.02mol電子時生成0.02molKOH，忽略溶液體積的變化，
則c（OH^-）=

0.02mol

0.2L

=0.1mol?L^-1，溶液pH=13，
故答案為：13．

點(diǎn)評：本題考查電解原理，明確Cu電極的質(zhì)量增加是解答本題的突破口，并明確發(fā)生的電極反應(yīng)及電子守恒即可解答，注意計(jì)算時電子守恒的應(yīng)用，題目難度中等．