Question

如图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g。

（1）电源电极X的名称为________；

（2）A中发生的离子方程式为_______________________

（3）B中阳极的电极反应式为___________________________

（4）pH变化：A_______，B_______，C_______。(填“增大”“减小”或“不变”)

（5）通电5 min后，B中共收集224 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO₄溶液的物质的量浓度为______________(设电解前后溶液体积无变化)。

（6）若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为_______(设电解前后溶液体积无变化)

Answer

负极 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 4OH--4e-=O2↑+2H2O 增大 减小 不变 0.025 mol·L－1 13

【解析】试题分析：由图中信息可知，A、B、C三个装置串联在同一电路中。根据铜电极质量增加2.16 g，可以判断铜电极为阴极，则电源的X电极为负极、Y电极为正极。所以，A和B是电解池、C是电镀装置。电路中通过的电子为n(e-)=n(Ag)= .

（1）电源电极X的名称为负极；

（2）A中发生的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑.

（3）B中阳极上，溶液中水电离的OH-离子放电，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O.

（4）A中电解后生成氢氧化钾，故pH增大；B中电解后生成硫酸，故pH减小；C是一个电镀装置，故pH不变。

（5）通电5 min后，电路中通过的电子为n(e-)=，B中阳极可收集到O2，n(O2)= ，因为B中共收集到标准状况下224 mL气体（0.01mol），所以B中阴极一定产生了氢气0.005mol，由此根据电子转移守恒，可以确定B中一定析出铜0.005mol，根据溶液体积为200 mL，可以计算出通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.025 mol·L－1。

（6）若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的n(OH-)=n(e-)=0.02mol，则c(OH-)= ，所以pH为13。