Question

如图中电极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，只在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）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）请写出C电极的电极反应式______．
（4）AgNO₃溶液的浓度（填增大、减小或不变．下同）______，H₂SO₄溶液的pH______．
（5）H₂SO₄溶液质量分数由5.00%变为5.02%，则原5.00% H₂SO₄溶液为______g．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据题意知，电极a、b上没有气体生成，则a作阳极，b为阴极，连接电解池阳极的电极是原电池正极；
（2）电解池阴极上析出银，根据转移电子数计算生成银的质量；
（3）电解稀硫酸溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气；
（4）在铂电极上镀银时，阳极上的电极反应式为Ag-e^-=Ag⁺，阴极上的电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag，据此确定溶液中银离子是否变化；电解稀硫酸时，实际上电解的是水，根据硫酸的浓度确定溶液pH值的变化；
（5）电极稀硫酸时，阴极上析出氢气，阳极上析出氧气，实际上电解的是水，根据溶液中溶质的质量不变计算原溶液的质量．
解答：解：（1）根据题意知，电极a、b上没有气体生成，则a作阳极，b为阴极，所以M是原电池正极；
故答案为：正；
（2）电解稀硫酸反应时，当通电一段时间后，c、d两极共收集到336mL气体（标准状况），则阴极发生2H⁺+2e^-═H₂↑，阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，实际上电解的是水，电池反应式为：2H₂O2H₂↑+O₂↑，
                                                                         44.8L 22.4L
根据方程式知，生成氢气的体积占总体积的，所以混合气体中氢气的体积是224mL，根据2H⁺+2e^-═H₂↑知，转移电子的物质的量是0.02mol，串联电解池中转移电子数相等，电镀池阴极上析出银的质量为
Ag⁺+e^-=Ag
 1mol 108g 
0.02mol 2.16g
故答案为：银； 2.16g；
（3）根据以上分析知，C电极是阳极，电解稀硫酸溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气和水，电极反应式为
4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
故答案为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（4）在铂电极上镀银时，阳极上的电极反应式为Ag-e^-=Ag⁺，阴极上的电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag，所以硝酸银溶液的浓度不变；电解稀硫酸溶液时，阴极发生2H⁺+2e^-═H₂↑，阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，实际上电解的是水，溶液中的溶质不变，溶剂减少，导致稀硫酸的浓度增大，溶液的pH值减小；
故答案为：不变；减小；
（5）根据以上分析知，生成氢气的体积占总体积的，所以混合气体中氢气的体积是224mL，
设电解水的质量为xg，
2H₂O2H₂↑+O₂↑，
36g      44.8L
xg       0.224L
x=0.18
设原溶液的质量为yg，
5%y=（y-0.18）×5.02%
y=45.18
故答案为：45.18．
点评：本题以电解池原理为载体考查了物质的量的有关计算、原电池正负极的判断等知识点，明确发生的电极反应及电子守恒是解答本题的关键，难度不大．