Question

1．如圖所示，通電5min后，第③極增重2.16g，此時CuSO₄恰好電解完．設A池中原混合溶液的體積為200mL．

（1）電源F為正極；第②極為陽極；A池為電解池．
（2）A池中第②極上的電極反應式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
（3）通電前A池中原混合溶液Cu²⁺的濃度為0.05mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）通電5min后，第③極增重，所以第③極是陰極，則F是電源正極，第②極是陽極，根據A裝置是通電電解硫酸銅溶液的裝置；
（2）第②極是陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，據此寫出電極反應式；
（3）根據陰陽極上轉移電子守恒計算銅轉移的電子，再根據銅和轉移電子之間的關系式計算硫酸銅的物質的量濃度．

解答 解：（1）通電5min后，第③極增重，所以第③極是陰極，則F是電源正極，第②極是陽極，B裝置中，銀作陽極，電解質溶液是硝酸銀，陽極材料和電解質溶液具有相同的金屬元素，所以是電鍍池，A裝置碳電極上①是銅離子得到電子發(fā)生還原反應生成銅，②電解時氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應生成氧氣，為電解池，
故答案為：正；陽；電解；
（2）第②極是陽極，A中陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，其電極反應式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）通電5min后，第③極增重2.16g為銀，物質的量n（Ag）=$\frac{2.16g}{108g/mol}$=0.02mol，Ag⁺+e^-=Ag．電子轉移0.02mol
A池中第②極上的電極反應式：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，①電極反應：Cu²⁺+2e^-=Cu，
轉移0.02mol電子，所以Cu²⁺的物質的量為0.01mol，通電前c（CuSO₄）=$\frac{0.01mol}{0.2L}$=0.05 mol•L^-1，
故答案為：0.05 mol•L^-1．

點評 本題考查電解原理，明確Cu電極的質量增加是解答本題的突破口，并明確發(fā)生的電極反應及電子守恒即可解答，難度不大．