Question

【題目】用上面的電池對下物質(zhì)進行電解，其中a、b、c、d、e、f電極均為惰性電極，通電后，a極產(chǎn)生的氣體明顯多于b極，2分鐘后，測得乙池的pH為12，則

（1）電源A極是____極．

（2）2分鐘后，若將乙池恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則應(yīng)加入______，加入的物質(zhì)的量為______mol。

（3）丙池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：________________

（4）丙裝置上某極可析出固體___克，溶液的n（H+）為_____．

（5）電解n分鐘后，硫酸銅正好消耗完，再將e、f電極反接電源，用同樣的電流再電解n分鐘，則丙溶液中的硫酸銅的物質(zhì)的量濃度為______mol/L．（不考慮溶液體積變化）

Answer 1

【答案】 負 HCl 2.0×10﹣3 2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑ 0.064 2.0×10﹣3 mol D

【解析】（1）甲池用惰性電極電解稀硫酸溶液，陰極H+放電生成H2，陽極OH－放電生成O2，所以實際上是電解水，H2的體積大于O2，而a極產(chǎn)生的氣體明顯多于b極，說明a是H+放電，a為陰極，則相連的A極是負極，故答案為：負；

（2）乙池為惰性電極電解飽和NaCl溶液，c極是陰極，電極反應(yīng)為2H2O+2e－=H2↑+2OH－，d是陽極，電極反應(yīng)為2Cl――2e－=Cl2↑，根據(jù)電子守恒可知H2和Cl2物質(zhì)的量相等，所以若將乙池恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則應(yīng)通入HCl氣體。2分鐘后，測得乙池的pH為12，所以c(OH－)=10-2mol/L，溶液體積為200mL，則n(OH－)= 2×10-3mol。根據(jù)關(guān)系式2e－~1H2~2OH－~ Cl2，可知整個電路轉(zhuǎn)移電子2×10-3mol，n(H2)=n(Cl2)=1×10-3mol，根據(jù)原子守恒，若要恢復(fù)溶液，應(yīng)通入2×10-3molHCl。

故答案為：HCl；2.0×10﹣3；

（3）丙池為惰性電極電解硫酸銅溶液，e為陰極，Cu2+放電生成Cu；f為陽極，水電離出的OH－放電生成O2，電解池反應(yīng)為：2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑。

故答案為：2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑；

（4）根據(jù)上述分析，2分鐘后，整個電路轉(zhuǎn)移電子2×10-3mol。由陰極反應(yīng)Cu2++ 2e－=Cu，可知，陰極析出Cu的物質(zhì)的量為1×10-3mol，質(zhì)量為0.064g；由陽極反應(yīng)2H2O－4e－=O2↑+4H+，可知，生成H+的物質(zhì)的量為2×10-3mol。

故答案為：0.064；2.0×10﹣3 mol；

（5）電解n分鐘后，硫酸銅正好消耗完，Cu在e電極完全析出。再將e、f電極反接電源，e電極變?yōu)殛枠O，f電極變?yōu)殛帢O。用同樣的電流再電解n分鐘，說明轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與前n分鐘相等。e電極Cu單質(zhì)完全放電，生成Cu2+，而溶液體積不變，說明硫酸銅的物質(zhì)的量濃度與原來相同，即0.1mol/L，故答案為：0.1。