Question

用如图装置进行电解实验（a、b、c、d均为铂电极），供选择的有4组电解液，要满足下列要求：

组	A槽	B槽
1	NaOH	CuSO4
2	AgNO3	CuCl2
3	Na2SO4	AgNO3
4	NaCl	AgNO3

①工作一段时间后A槽pH值上升，B槽的pH下降．
②b、c两极上反应的离子的物质的量相等．
（1）应选择的电解质是上述四组中的第

4

组．
（2）该组电解过程中各电极上的电极反应式为：
a极

4H⁺+4e^-=2H₂↑

；b极

4Cl^--4e^-=2Cl₂↑

；c极

4Ag⁺+4e^-=4Ag

；d极

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

．
（3）当b极上析出7.1g电解产物时，a极上析出产物的质量为

0.2

g；若B槽电解质溶液500mL，且忽略电解前后电解液的体积变化，则此时B槽中的c（H⁺）比电解前增加了

0.4

mol/L．

Answer 1

分析：①工作一段时间后A槽pH值上升，B槽的pH下降．②b、c两极上反应的离子的物质的量相等．惰性电极电解；
1组、A槽是电解水，氢氧化钠溶液PH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽电解硫酸铜溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等：
2组、A槽是电解硝酸银，溶液PH减小，b电极是阳极，电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽电解氯化铜溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等：
3组、A槽是电解水，硫酸钠溶液PH不变，b电极是阳极，电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽电解硝酸银溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag⁺+4e^-=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等：
4组、A槽是电解氯化钠，氯化钠溶液PH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽电解硝酸银溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag⁺+4e^-=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等：
依据电极反应和电极过程中溶液PH变化分析判断；

解答：解：1组、A槽是电解水，氢氧化钠溶液PH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽电解硫酸铜溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等：
2组、A槽是电解硝酸银，溶液PH减小，b电极是阳极，电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽电解氯化铜溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等：
3组、A槽是电解水，硫酸钠溶液PH不变，b电极是阳极，电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽电解硝酸银溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag⁺+4e^-=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等：
4组、A槽是电解氯化钠，氯化钠溶液PH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；B槽电解硝酸银溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag⁺+4e^-=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等：
（1）依据上述分析可知，符合条件的是滴4组；故答案为：4；
（2）该组电解过程中各电极上的电极反应式为：a、4H⁺+4e^-=2H₂↑；b、4Cl^--4e^-=2Cl₂↑；c、4Ag⁺+4e^-=4Ag；d、4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
故答案为：4H⁺+4e^-=2H₂↑；4Cl^--4e^-=2Cl₂↑；4Ag⁺+4e^-=4Ag；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（3）a、4H⁺+4e^-=2H₂↑；b、4Cl^--4e^-=2Cl₂↑；当b极上析出7.1g电解产物为氯气物质的量为0.1mol，a极上析出产物为氢气，氢气的物质的量为0.1mol，氢气的质量为0.1mol×2g/mol=0.2g；若B槽电解质溶液500mL，且忽略电解前后电解液的体积变化，电解过程中氢氧根离子减少和氢离子增加相同，依据电子守恒和电极反应可以计算得到，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑电子转移0.2mol消耗氢氧根离子0.2mol，溶液中增加氢离子为0.2mol，则此时B槽中的c（H⁺）比电解前增加了

0.2mol

0.5L

=0.4mol/L；
故答案为：2g；0.4；

点评：本题考查了电解原理的应用，电子守恒的计算应用，电极反应、电极判断、电极名称分析是解题关键，题目难度中等．