Question

【题目】如图所示装置中：b电极用金属M制成，a、c、d为石墨电极，接通电源，金属M沉积于b极，同时a、d电极上产生气泡。试回答

（1）a连接电源的__________极。b极的电极反应式为______________________________。

（2）电解开始时，在B烧杯的中央，滴几滴淀粉溶液，你能观察到的现象是：_______________，电解进行一段时间后，罩在C极上的试管中也收集到了气体。此时C极上的电极反应式为________________________________

（3）当d极上收集到44.8mL气体（标准状况）时停止电解，a极上放出了__________mol气体，若在b电极上沉积金属M的质量为0.432g，则此金属的摩尔质量为___________。

（4）电解停止后加蒸馏水使A烧杯中的溶液体积仍为200mL。取该溶液逐滴加入到25.0mL0.1mol/L HCl溶液中，当加入25.00mL这种溶液时刚好沉淀完全。试计算电解前A烧杯中MNO3溶液的物质的量浓度为__________mol/L。

Answer 1

【答案】正 M++e-==M C电极周围先变蓝色 4OH--4e-=O2↑+2H2O 0.001mol 108g/mol 0.12mol/L

【解析】

根据电解原理，金属M沉积于b极，说明b是阴极，则a是阳极，c是阳极，d是阴极；

(1)根据a是阳极，A溶液中的阳离子M+得电子被还原；

(2)在B烧杯中，c是阳极，溶液中的阴离子放电，即2I--2e-=I2；根据放电顺序先放电的I-，接着是OH-放电；

(3)根据串联电路中以及电解池中阴、阳两极得失电子数目相等求出气体的物质的量和金属的物质的量，最后根据M=求出金属的摩尔质量；

(4)先根据(3)求出已放电的M+的物质的量，然后根据剩余的溶液与HCl反应求出剩余的M+，两者相加得原溶液中的M+的物质的量，最后带入公式C=，求出电解前A烧杯中MNO3溶液的物质的量浓度。

由电解原理可得：金属M沉积于b极，说明b是阴极，则a是阳极，c是阳极，d是阴极；

(1)由分析知a是阳极，b为阴极，电极反应式为M++e-==M；

(2)在B烧杯中，c是阳极，溶液中的阴离子放电，即2I--2e-=I2，I2遇到淀粉能使淀粉变蓝，I-放电完毕后；接着是OH-放电：4OH--4e=2H2O+O2↑，c极上的试管中收集到的气体为氧气；

(3)d极是溶液中氢离子放电：

2H+ + 2e-= H2↑

0.004mol

a极上氢氧根离子放电： 4OH--4e=2H2O+O2↑

0.004mol0.001mol

即氧气的物质的量为0.001mol

b极上M+离子放电： M+ + e- = M

0.004mol 0.004mol

则金属的摩尔质量M===108g/mol；

(4)设稀释后溶液的浓度为X，根据反应：Cl- + M+ = MCl↓

0.100 mol/L×0.025L X×0.025L

解得X=0.1molL-1，所以200mL电解停止后加蒸馏水稀释的溶液中，M+的物质的量为0.1molL-1×0.2L=0.02mol，则电解前A烧杯中MNO3溶液的M+物质的量=0.004mol+0.02mol=0.024mol，所以MNO3溶液的物质的量浓度=mol/L=0.12mol/L。