Question

如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放NaCl溶液、足量的AgNO₃溶液和 K₂SO₄溶液，電極均為石墨電極．
（1）接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得a電極產(chǎn)生標準狀況下的氣體2.24L，c電極質(zhì)量增加．據(jù)此回答問題：
①電源的N端為

 

極；甲池電解總反應的離子方程式

 

；
②電極c質(zhì)量變化是

 

g，電極d上發(fā)生的電極反應式為

 

；
③電極f上生成的氣體在標準狀況下的體積

 

；
④電解前后各溶液的pH值的變化（填“不變”、“變大”或“變小”）甲溶液

 

，乙溶液

 

，丙溶液

 

；
（2）如果電解過程中銀全部析出，此時電解能否繼續(xù)進行，為什么？

 

，

 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）①乙中C電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應為：Ag⁺+e^-=Ag，即C處為陰極，由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負極，N為正極，f為陽極，e為陰極，d為陽極，甲池是電解飽和氯化鈉溶液；
②依據(jù)電極反應電子守恒計算，乙中為AgNO₃溶液，c為陰極電極反應Ag⁺+e^-=Ag，d電極為陽極，氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應；
③丙中為K₂SO₄，相當于電解水，f電極生成的是氧氣，整個電路是串聯(lián)的，故每個燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的，依據(jù)電子守恒和電極反應計算f電極生成氧氣的體積；
④甲中電解氯化鈉溶液是電解水和氯化鈉，溶液中生成NaOH的濃度增大，pH變大．乙中陰極為Ag⁺放電，陽極為OH^-放電，所以H⁺增多，故pH減�。�丙中為電解水，對于K₂SO₄而言，其pH幾乎不變；
（2）銀全部析出，可以繼續(xù)電解H₂SO₄，有電解液即可電解．

解答： 解：（1）接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得a電極產(chǎn)生標準狀況下的氣體2.24L，物質(zhì)的量為0.1mol，c電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應為：Ag⁺+e^-=Ag，即C處為陰極，由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負極，N為正極，f為陽極，e為陰極，d為陽極；
①乙中C電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應為：Ag⁺+e^-=Ag，即C處為陰極，由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負極，N為正極，f為陽極，e為陰極，d為陽極，甲池是電解飽和氯化鈉溶液，電解反應的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O 

通電  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
故答案為：正，2Cl^-+2H₂O 

通電  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
②依據(jù)電極反應電子守恒計算，a電極產(chǎn)生標準狀況下的氣體2.24L，物質(zhì)的量為0.1mol，電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，電子轉(zhuǎn)移0.2mol；乙中為AgNO₃溶液，c為陰極電極反應Ag⁺+e^-=Ag，依據(jù)電子守恒，c電極質(zhì)量增加銀物質(zhì)的量0.2mol，質(zhì)量=0.2mol×108g/mol=21.6g；d電極為陽極，氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應，電極反應4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
故答案為：21.6，4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
③丙中為K₂SO₄，相當于電解水，f電極生成的是氧氣，整個電路是串聯(lián)的，故每個燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的，依據(jù)電子守恒和電極反應計算f電極生成氧氣的體積，根據(jù)電解反應計算，4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，生成氧氣體積標準狀況0.05mol×22.4L/mol=0.112L；
故答案為：0.112L；
④甲中電解氯化鈉溶液是電解水和氯化鈉，溶液中生成NaOH的濃度增大，pH變大．乙中陰極為Ag⁺放電，陽極為OH^-放電，所以H⁺增多，故pH減小．丙中為電解水，對于K₂SO₄而言，其pH幾乎不變；
故答案為：變大、減小，不變；
（2）銀全部析出，可以繼續(xù)電解稀硝酸，有電解液即可電解；
故答案為：能，若Ag全部析出，溶液為稀硝酸，電解仍然繼續(xù)進行．

點評：本題為電化學知識的綜合應用，做題時要注意根據(jù)電極反應現(xiàn)象判斷出電解池的陰陽級，進而判斷出電源的正負極，要注意三個電解池為串聯(lián)電路，各電極上得失電子的數(shù)目相等．做題時要正確寫出電極方程式，準確判斷兩極上離子的放電順序．