Question

下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 mL(标准状况)气体。回答：

（1）直流电源中，M为____________极。

（2）Pt电极上生成的物质是____________，其质量为____________g。

（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2∶_______∶________∶_________。

（4）AgNO₃溶液的浓度(填“增大”“减小”或“不变”。下同)____________，H₂SO₄溶液的浓度____________。

（5）若H₂SO₄溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H₂SO₄溶液为______g。

Answer

（1）正 （2）Ag 2.16（3）2∶0.5∶1（4）不变 增大（5）45.18

【解析】

试题分析：（1）用惰性电极电解H2SO4溶液相当于电解水，观察图中c、d两电极上的小试管，根据气体产生的比例，可推断d电极生成的是H2，而c电极生成的是O2，所以M为电源的正极，N为电源的负极。

（2）由反应2H2O2H2↑＋O2↑可知n（H2）∶n（O2）=2∶1，所以该电路中通过的电子物质的量为336 mL/22400 mL·mol-1×2/3×2=0.02 mol，b为Pt电极，也是电解池的阴极，0.02 mol Ag+得0.02 mol电子生成0.02 mol Ag，质量为0.02mol×108g/mol=2.16 g。

（3）电源输出的电子为0.02 mol，b电极生成的Ag为0.02 mol，c电极生成的O2为0.005 mol，d电极生成的H2为0.01 mol，所以四者的比值为2∶2∶0.5∶1。

（4）a电极作阳极，Ag不断溶解进入溶液，能保持AgNO3溶液相对稳定性，所以AgNO3溶液的浓度不变；而由于H2SO4溶液不断被电解，水量减少，使浓度增大。

（5）设原有5.00%的H2SO4溶液的质量为x。则：x×5.00%=（x-336 mL/22400mL·mol-1×2/3×18 g·mol-1）×5.02%，解得：x=45.18 g。

考点：考查电解池的工作原理，化学计算等知识。