Question

在下圖中，甲燒杯中盛有100 mL 0.50 mol·L^-1 AgNO₃溶液，乙燒杯中盛有100 mL 0.25 mol·L^-1 CuCl₂溶液，A、B、C、D均為質(zhì)量相同的石墨電極，如果電解一段時間后，發(fā)現(xiàn)A極比C極重1.9 g，則：

(1)電源E為__________極，F(xiàn)為__________極。

(2)A極的電極反應(yīng)式為_______________________，析出物質(zhì)__________mol。

(3)B極的電極反應(yīng)式為_______________________，析出氣體__________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

(4)C極的電極反應(yīng)式為_______________________，析出物質(zhì)__________mol。

(5)D極的電極反應(yīng)式為_______________________，析出氣體__________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

(6)甲燒杯中滴入石蕊試液，__________附近變紅，如果繼續(xù)電解，在甲燒杯中最終得到__________溶液。

Answer 1

解析：本題是以電解知識為依托的綜合性較強的題目。由于有外接直流電源，所以裝置甲、乙均為電解池，兩個電解池的關(guān)系為串聯(lián)。電解一段時間后，A極比C極重。故A極上必有Ag析出，由于Ag⁺在A級上獲得電子發(fā)生了還原反應(yīng)，故A極為電解池的陰極，在電解池中陰極與外接直流電源的負極相連，故E極為負極，F(xiàn)極為正極。根據(jù)電解池甲、乙的串聯(lián)關(guān)系，可進一步得出A、B、C、D依次為陰極、陽極、陰極、陽極。電極反應(yīng)依次為：A極：4Ag⁺+4e^-4Ag，B極：4OH^--4e^-2H₂O+O₂↑，C極：Cu²⁺+2e^-Cu，D極：2Cl^--2e^-Cl₂↑，由于串聯(lián)時各電極上流過的電量是相同的，假設(shè)電路中均通過4 mol電子，則A極上生成4 mol Ag，B極上生成1 mol O₂，C極上生成2 mol Cu，D極上生成2 mol Cl₂，這樣便可得出一個關(guān)系式：4e^-—4Ag—O₂—2Cu—2Cl₂，A極比C極重：4 mol×108 g·mol^-1-2 mol×64 g·mol^-1=304 g，根據(jù)A極比C極重1.9 g，可列出比例式求出反應(yīng)生成的Ag和Cu的物質(zhì)的量：

n(Ag)= ×4 mol=0.025 mol，n(Cu)=0.012 5 mol，n(O₂)=0.006 25 mol，n(Cl₂)=0.012 5 mol。電解時甲池隨著B極附近水電離產(chǎn)生的OH^-的不斷消耗，H⁺的物質(zhì)的質(zhì)量逐漸增大，所以滴入石蕊試液后B極附近變紅，而A極上Ag⁺不斷得到電子析出Ag，故在甲燒杯中最終得到HNO₃溶液。

答案：(1)負；正  (2)4Ag⁺+4e^-4Ag；0.025

(3)4OH^--4e^-2H₂O+O₂↑；140

(4)Cu²⁺+2e^-Cu；0.0125

(5)2Cl^--2e^-Cl₂↑；280 

(6)B；HNO₃