Question

【題目】用下圖裝置進行電解實驗(a、b、c、d均為鉑電極)，供選擇的有4組電解液，要滿足下列要求：

組	A槽	B槽
1	NaCl	AgNO3
2	AgNO3	CuCl2
3	Na2SO4	AgNO3
4	NaOH	CuSO4

①工作一段時間后A槽pH上升，B槽的pH下降；

②b、c兩極上反應的離子的物質的量相等。

（1）應選擇的電解質是上述四組中的第________組。

（2）該組電解過程中各電極上的電極反應為：a極___b極____c極___ d極____

（3）當b極上析出7.1 g電解產物時，a極上析出產物的質量為________g；

Answer 1

【答案】第1組 4H＋＋4e－=2H2↑ 2Cl－－2e－=Cl2↑ Ag＋＋e－=Ag 4OH－－4e－=O2↑＋2H2O 0.2g

【解析】

1組、A槽是電解氯化鈉，氯化鈉溶液pH增大，b電極是陽極，電極反應為：4Cl--4e-=2Cl2↑；B槽電解硝酸銀溶液，溶液pH減小，c電極為陰極，電解反應為：4Ag++4e-=4Ag，根據電子守恒可以知道，b、c兩極上反應的離子的物質的量相等；

2組、A槽是電解硝酸銀，溶液pH減小，b電極是陽極，電極反應為： 4OH--4e-=2H2O+O2↑；B槽電解氯化銅溶液，溶液pH減小，c電極為陰極，電解反應為：Cu2++2e-= Cu，根據電子守恒可以知道，b、c兩極上反應的離子的物質的量不相等；

3組、A槽是電解水,硫酸鈉溶液pH不變，b電極是陽極，電極反應為: 4OH--4e-=2H2O+O2↑；B槽電解硝酸銀溶液，溶液pH減小，c電極為陰極，電解反應式為：4Ag++4e-=4Ag，根據電子守恒可以知道，b、c兩極上反應的離子的物質的量相等；
4組、電解氫氧化鈉溶液實質是電解水，A槽是電解水，氫氧化鈉溶液pH增大，b電極是陽極，電極反應式為：4OH--4e-=2H2O+O2↑；B槽電解硫酸銅溶液，溶液pH減小，c電極為陰極，電解反應式為：Cu2++2e-= Cu，根據電子守恒可以知道，b、c兩極上反應的離子的物質的量不相等。

(1)根據上述分析可以知道，符合條件的是第1組；因此答案是：1；
(2)第1組電解過程中各電極上的電極反應式為：a、4H++4e-=2H2↑；b、4Cl--4e-=2Cl2↑；c、4Ag++4e-=4Ag；d、4OH--4e-=2H2O+O2↑;
因此，本題正確答案是: 4H++4e-=2H2↑；b、4Cl--4e-=2Cl2↑；c、4Ag++4e-=4Ag；d、4OH--4e-=2H2O+O2↑；
(3)第1組中：a、4H++4e-=2H2↑；b、4Cl-4e-=2Cl2↑；當b極上析出7.1g即物質的量為0.1mol氯氣時，a極上析出為氫氣的物質的量為0.1mol，氫氣的質量為0.1mol ×2g/mol=0.2g；答案：0.2g。