Question

2．如圖所示，若反應(yīng)5min，銀電極質(zhì)量增加2.16g．試回答

（1）C池為電解池（填“原電池”或“電解池”）；Cu極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺；Cu電極質(zhì)量減輕0.64g．
（2）B中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；若通電5min時(shí)B中共收集224mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液體積為200mL，則通電前硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度大約為0.025 mol•L^-1．
（3）若A中溶液的體積也是200mL，電解后溶液的pH=13．

Answer 1

分析 （1）由C池連接電源，則為電解池，反應(yīng)5min，銀電極質(zhì)量增加2.16g，則Ag電極為陰極，Cu極為陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒計(jì)算；
（2）根據(jù)電極反應(yīng)及電子守恒來(lái)計(jì)算；
（3）根據(jù)A中A中發(fā)生2KCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2KOH+H₂↑+Cl₂↑～2e^-及與C中轉(zhuǎn)移的電子守恒來(lái)計(jì)算．

解答 解：（1）由C池連接電源，則為電解池，反應(yīng)5min，銀電極質(zhì)量增加2.16g，則Ag電極為陰極，發(fā)生Ag⁺+e^-═Ag，則Cu電極為陽(yáng)極，反應(yīng)式為：Cu-2e^-=Cu²⁺，所以根據(jù)得失電子守恒，Cu電極質(zhì)量減輕$\frac{2.16g}{108g/mol}$×$\frac{1}{2}$×64g/mol=0.64g，故答案為：電解池；Cu-2e^-=Cu²⁺；0.64；
（2）C中陰極反應(yīng)為Ag⁺+e^-═Ag，n（Ag）=$\frac{2.16g}{108g/mol}$=0.02mol，則轉(zhuǎn)移的電子為0.02mol，
B中陽(yáng)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）=$\frac{0.005mol}{0.2L}$=0.025 mol•L^-1；
故答案為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑；0.025 mol•L^-1；
（3）由A中發(fā)生2KCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2KOH+H₂↑+Cl₂↑～2e^-，
由電子守恒可知，轉(zhuǎn)移0.02mol電子時(shí)生成0.02molKOH，忽略溶液體積的變化，
則c（OH^-）=$\frac{0.02mol}{0.2L}$=0.1mol•L^-1，溶液pH=13，
故答案為：13．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，明確Ag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(shí)電子守恒的應(yīng)用，題目難度中等．