Question

（15分）在如图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16 g，试回答：

(1) 电源电极X为________极。
(2) pH变化：A________，B________，C________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3) 通电5 min时，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)。
(4) 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 1

(1)负　  (2)增大　减小　不变   (3)0.025 mol/L　    (4)13　

考查电解池的应用及有关计算。
（1）铜电极质量增加2.16 g，说明该电极是阴极，则Ag电极是阳极，Y是电源的正极，X是负极。
（2）惰性电极电解氯化钾溶液生成物是氯气、氢气和氢氧化钠，pH增大。B中生成物是铜、氧气和硫酸，所以pH减小。C是电镀，所以pH不变。
（3）2.16g是银，物质的量是，转移电子是0.02mol×1＝0.02mol。224 mL气体(标准状况)是0.01mol，如果都是氧气，则转移电子是0.04mol＞0.02mol，因此是不可能的。这说明气体是氢气和氧气的混合气。根据得失电子守恒可知氧气是，因此氢气是0.005mol，所以硫酸铜的物质的量是，所以浓度是。
（4）电解的方程式为2KCl＋2H₂O2KOH＋H₂↑＋Cl₂↑，根据方程式可知每生成1mol氢氧化钾转移电子是1mol，所以生成的氢氧化钾是0.02mol，浓度是0.1mol/L，因此pH＝13。