Question

【題目】如圖所示裝置中：b電極用金屬M制成，a、c、d為石墨電極，接通電源，金屬M沉積于b極，同時a、d電極上產生氣泡。試回答

（1）a連接電源的__________極。b極的電極反應式為______________________________。

（2）電解開始時，在B燒杯的中央，滴幾滴淀粉溶液，你能觀察到的現象是：_______________，電解進行一段時間后，罩在C極上的試管中也收集到了氣體。此時C極上的電極反應式為________________________________

（3）當d極上收集到44.8mL氣體（標準狀況）時停止電解，a極上放出了__________mol氣體，若在b電極上沉積金屬M的質量為0.432g，則此金屬的摩爾質量為___________。

（4）電解停止后加蒸餾水使A燒杯中的溶液體積仍為200mL。取該溶液逐滴加入到25.0mL0.1mol/L HCl溶液中，當加入25.00mL這種溶液時剛好沉淀完全。試計算電解前A燒杯中MNO3溶液的物質的量濃度為__________mol/L。

Answer 1

【答案】正 M++e-==M C電極周圍先變藍色 4OH--4e-=O2↑+2H2O 0.001mol 108g/mol 0.12mol/L

【解析】

根據電解原理，金屬M沉積于b極，說明b是陰極，則a是陽極，c是陽極，d是陰極；

(1)根據a是陽極，A溶液中的陽離子M+得電子被還原；

(2)在B燒杯中，c是陽極，溶液中的陰離子放電，即2I--2e-=I2；根據放電順序先放電的I-，接著是OH-放電；

(3)根據串聯(lián)電路中以及電解池中陰、陽兩極得失電子數目相等求出氣體的物質的量和金屬的物質的量，最后根據M=求出金屬的摩爾質量；

(4)先根據(3)求出已放電的M+的物質的量，然后根據剩余的溶液與HCl反應求出剩余的M+，兩者相加得原溶液中的M+的物質的量，最后帶入公式C=，求出電解前A燒杯中MNO3溶液的物質的量濃度。

由電解原理可得：金屬M沉積于b極，說明b是陰極，則a是陽極，c是陽極，d是陰極；

(1)由分析知a是陽極，b為陰極，電極反應式為M++e-==M；

(2)在B燒杯中，c是陽極，溶液中的陰離子放電，即2I--2e-=I2，I2遇到淀粉能使淀粉變藍，I-放電完畢后；接著是OH-放電：4OH--4e=2H2O+O2↑，c極上的試管中收集到的氣體為氧氣；

(3)d極是溶液中氫離子放電：

2H+ + 2e-= H2↑

0.004mol

a極上氫氧根離子放電： 4OH--4e=2H2O+O2↑

0.004mol0.001mol

即氧氣的物質的量為0.001mol

b極上M+離子放電： M+ + e- = M

0.004mol 0.004mol

則金屬的摩爾質量M===108g/mol；

(4)設稀釋后溶液的濃度為X，根據反應：Cl- + M+ = MCl↓

0.100 mol/L×0.025L X×0.025L

解得X=0.1molL-1，所以200mL電解停止后加蒸餾水稀釋的溶液中，M+的物質的量為0.1molL-1×0.2L=0.02mol，則電解前A燒杯中MNO3溶液的M+物質的量=0.004mol+0.02mol=0.024mol，所以MNO3溶液的物質的量濃度=mol/L=0.12mol/L。