Question

（13分）圖4-38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)狀態(tài)）氣體。回答：

圖4-38
（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b、c、d各電極分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：_________∶________∶________∶________。
（4）AgNO₃溶液的濃度_______，AgNO₃溶液的pH________，H₂SO₄溶液的濃度______，H₂SO₄溶液的pH______（填增大、減小或不變）。
（5）若H₂SO₄溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的H₂SO₄溶液為________g。

Answer 1

（1）正 （2）Ag  2.16 g （3）4  4  1  2 （4）不變 不變 增大 減小 （5）0.45

（1）用惰性電極電解H₂SO₄相當(dāng)于電解水，觀察圖中c、d兩電極上的小試管，根據(jù)氣體產(chǎn)生的比例，可推斷d電極生成的是H₂，而c電極生成的是O₂，故M為電源的正極，N為電源的負(fù)極。
（2）由反應(yīng)2H₂O2H₂↑＋O₂↑可知n（H₂）∶n（O₂）=2∶1，所以該電路中通過的電子物質(zhì)的量為336 mL/22400 mL·mol-1×2/3×2="0.02" mol。b為Pt電極，也是電解池的陰極，0.02 mol Ag⁺得0.02 mol電子生成0.02 mol Ag，質(zhì)量為2.16 g。
（3）電源輸出的電子為0.02 mol，b電極生成的Ag為0.02 mol，c電極生成的O₂為?0.005 mol，d電極生成的H₂為0.01 mol，故四者的比值為4∶4∶1∶2。
（4）a電極作陽極，Ag不斷溶解進(jìn)入溶液，能保持AgNO₃溶液相對(duì)穩(wěn)定性，所以AgNO₃溶液的濃度不變，pH也不變；而由于H₂SO₄溶液不斷被電解，水量減少，使?jié)舛仍龃�，pH減小。
（5）設(shè)原有5.00%的H₂SO₄溶液的質(zhì)量為x。則：
x×5.00%=（x-336 mL/22400mL·mol^-1×2/3×18 g·mol^-1）×5.02%
解得：x="0.45" g。