Question

如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的H₂SO₄溶液、足量的AgNO₃溶液和足量的NaCl溶液，电极均为石墨电极．
接通电源，经过一段时间后，在甲中b电极上收集到11.2LH₂（标况）．据此回答问题：
（1）电源的N端为

 

极；
（2）电极a上发生的电极反应为

 

；
（3）电极d的质量变化是

 

g；
（4）写出乙池中发生的电解反应的总化学方程式

 

（5）实验开始时，同时在丙池的电极两边各滴入几滴酚酞试液，则：①e极上的电极反应式为

 

．检验该电极反应产物的方法是

 

．在f极附近观察到的现象是

 

．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的H₂SO₄溶液、足量的AgNO₃溶液和足量的NaCl溶液，电极均为石墨电极．接通电源，经过一段时间后，在甲中b电极上收集到11.2LH₂（标况），说明氢离子在b电极等待电子生成氢气，电极b为阴极，所以电极名称为，a为阳极，b为阴极，c为阳极，d为阴极，e为阳极，f阴极，判断电源N极为负极，M电极为正极；
（1）依据上述判断回答；
（2）a极是电解池的阳极，溶液中氢氧根离子失电子生成氧气；
（3）d电极为阴极，溶液中银离子析出，依据电子守恒计算；
（4）电解硝酸银溶液生成银，硝酸和氧气；
（5）电解氯化钠溶液阴极上氢离子得到电子生成氢气，水的电离平衡正向进行，氢氧根离子浓度增大，显碱性；阳极上是生成氯气遇到湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色证明氯气的存在．

解答： 解：阴极装置图分析，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的H₂SO₄溶液、足量的AgNO₃溶液和足量的NaCl溶液，电极均为石墨电极．接通电源，经过一段时间后，在甲中b电极上收集到11.2LH₂（标况），说明氢离子在b电极等待电子生成氢气，电极b为阴极，所以电极名称为，a为阳极，b为阴极，c为阳极，d为阴极，e为阳极，f阴极，判断电源N极为负极，M电极为正极；
（1）电源的N端为负极，故答案为：负；
（2）甲池中是电解硫酸溶液，实质是电解水，a电极为阳极，溶液中，氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，
故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（3）乙池是电解硝酸银溶液，d为阴极，溶液中银离子得到电子生成银，Ag⁺+e^-=Ag，阴极b电极反应，2H⁺+2e^-=H₂↑；生成氢气体积计算物质的量=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，依据电子转移守恒得到2Ag～H₂～2e^-，增加银的质量=0，5mol×2×108g/mol=108g，
故答案为：增重108；
（4）乙池中是电解硝酸银溶液，电池反应为4AgNO₃+2H₂O

通电  .

4Ag+O₂↑+4HNO₃，故答案为：4AgNO₃+2H₂O

通电  .

4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（5）丙池是电解氯化钠溶液，实验开始时，同时在丙池的电极两边各滴入几滴酚酞试液，e为阳极，溶液中氯离子失电子生成氯气，电极反应为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，f为阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，水的电离平衡被破坏，水的电离正向进行，氢氧根离子浓度早知道，溶液呈碱性遇到酚酞变红色，
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，遇到其他变蓝色，证明生成了氯气；溶液变红色．

点评：本题考查了电解原理的分析判断，电极反应中电极分析判断和产物分析是解题关键，题目难度中等．