Question

 如图4-3所示，若电解5 min时，铜电极质量增加2.16 g，试回答：

图4-3

    (1)电源电极X名称：____________。

    (2)pH变化：A________，B__________，C__________。

    (3)通电5 min时，B中共收集到224 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL(设电解前、后无体积变化)，则通电前CuSO₄溶液的物质的量浓度为___________。

    (4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH是__________。(设前、后体积无变化)

Answer 1

解析：(1)因Cu极增重，说明Cu极为阴极，相对的Ag极为阳极，Y为电源的正极，X为负极。

    (2)通电后，A中有KOH生成，其溶液pH增大，B中有H₂SO₄生成，其溶液pH减小，C装置实为电镀池，溶液pH不变。

    (3)由铜电极增重(生成Ag 2.16 g)可算出线路中流过0.02 mol e^-，B中共收集到0.01 mol气体。若只有Cu²⁺放电，生成O₂为：mol=0.005 mol，说明CuSO₄电解完后，又电解了水。则由下式：

           2CuSO₄    —      O₂     —        4e^-

     0.2c(CuSO₄)     0.1c(CuSO₄)   0.4c(CuSO₄)

    2H₂O2H₂↑+O₂↑

                          2x       x

    列方程组：

    解得：c(CuSO₄)=0.025 mol·L^-1

    (4)电解KCl溶液时有关系式：

    2KCl—2H₂O—H₂—2KOH  —  2e^-

                              0.02 mol  0.02 mol

    则c(KOH)==0.1 mol·L^-1

    pH=13

答案：(1)负极  (2)增大  减小  不变  (3)0.025 mol·L^-1  (4)13