Question

10．如圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極．試管充滿(mǎn)水，通電一段時(shí)間后，在c、d兩極上共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下336mL氣體，體積如圖所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）直流電源中，M為正極；
（2）寫(xiě)出a （Ag）電極的電極反應(yīng)式：Ag-e^-=Ag⁺，
AgNO₃溶液的濃度不變（填增大、減小或不變．下同）H₂SO₄溶液的濃度；
（3）b（Pt ）電極上生成的物質(zhì)是銀，其質(zhì)量為2.16g．

Answer 1

分析 通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)只有c、d兩極上有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中的銀離子在b電極上得電子，所以b電極是陰極，則a、c是陽(yáng)極，d是陰極，M是原電池正極，N是負(fù)極，c極生成氧氣，d極生成氫氣，如形成原電池，c為正極，以此解答該題．

解答 解：（1）通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)只有c、d兩極上有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中的銀離子在b電極上得電子，所以b電極是陰極，則a、c是陽(yáng)極，d是陰極，M是原電池正極，N是負(fù)極，故答案為：正；
（2）a極只能為陽(yáng)極，活潑電極銀失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：陰極上的電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-=Ag，所以硝酸銀溶液的濃度不變；電解硫酸實(shí)質(zhì)是電解水，則硫酸的濃度會(huì)增大，
故答案為：Ag-e^-=Ag⁺；不變；增大；
（3）電解稀硫酸反應(yīng)時(shí)，當(dāng)通電一段時(shí)間后，c、d兩極共收集到336mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則陰極發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，陽(yáng)極發(fā)生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，實(shí)際上電解的是水，電池反應(yīng)式為：2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，根據(jù)方程式知，生成氫氣的體積占總體積的$\frac{2}{3}$，所以混合氣體中氫氣的體積是224mL，根據(jù)2H⁺+2e^-═H₂↑知，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.02mol，串聯(lián)電解池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，電鍍池陰極上發(fā)生Ag⁺+e^-=Ag，析出銀的物質(zhì)的量為0.02mol，質(zhì)量為2.16g，故答案為：銀；2.16．

點(diǎn)評(píng) 本題以電解池原理為載體考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算、原電池正負(fù)極的判斷等知識(shí)點(diǎn)，明確發(fā)生的電極反應(yīng)及電子守恒是解答本題的關(guān)鍵，難度不大．