Question

【題目】如圖所示的裝置中，若通入直流電5 min時，銅電極質量增加2.16 g。

（1）電源電極X的名稱為________。

（2）pH變化：A_______，B_______，C_______。(填“增大”“減小”或“不變”)

（3）通電5 min后，B中共收集224 mL氣體(標準狀況)，溶液體積為200 mL，則通電前CuSO4溶液的物質的量濃度為______________(設電解前后溶液體積無變化)。

（4）若A中KCl溶液的體積也是200 mL，電解后，溶液的pH為_______(設電解前后溶液體積無變化)

Answer 1

【答案】負極增大減小不變0.025 mol·L－113

【解析】

(1)由銅電極的質量增加，發生Ag++e-═Ag，則Cu電極為陰極，Ag為陽極，Y為正極，可知X為電源的負極；
(2)A中電解氯化鉀，生成KOH，所以pH增大，B中電解硫酸銅溶液生成硫酸，溶液中氫離子濃度增大，pH減小，C中陰極反應為Ag++e-═Ag，陽極反應為Ag-e-═Ag+，溶液濃度不變，則pH不變；
(3)C中陰極反應為Ag++e-═Ag，n(Ag)==0.02mol，則轉移的電子為0.02mol，B中陽極反應為4OH--4e-═2H2O+O2↑，則轉移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↑，則氫氣的物質的量為0.005mol，該反應轉移的電子為0.01mol，則Cu2++2e-═Cu中轉移0.01mol電子，所以Cu2+的物質的量為0.005mol，通電前c(CuSO4)==0.025 molL-1；
(4)由A中發生2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑～2e-，由電子守恒可知，轉移0.02mol電子時生成0.02molKOH，忽略溶液體積的變化，則c(OH-)==0.1molL-1，溶液pH=13。