Question

用铂作电极电解1000mL 0.1mol/L AgNO₃溶液，通电一段时间后关闭电源，测得溶液的质量减少了13.4g．下列有关叙述正确的是（N_A代表阿伏加德罗常数的值）（　　）

• A、电解过程中流经外电路的电子数目为0.1N_A
• B、在标准状况下，两极共产生3.92L气体
• C、电解后溶液的pH为2（假设溶液体积不变）
• D、加入13.8g Ag₂CO₃可将溶液彻底复原

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：A．用石墨作电极电解1000mL 0.1mol/L AgNO₃溶液的阴极反应首先是Ag⁺+e^-=Ag，假设所有的银离子0.1mol全部放电，转移电子的物质的量为0.1mol，则析出金属铜的质量为：0.1mol×108g/mol=10.8g，此时阳极放电的电极反应为：4OH^-=O₂↑+H₂O+4e^-，转移0.1mol电子时生成的氧气的质量是：0.025mol×32g/mol=0.8g，所以溶液质量减少总量为10.8g+0.8g=11.6g＜13.4g，接下来阴极放电的是氢离子，阳极仍是氢氧根放电，相当于此阶段电解水，还要电解掉水的质量为13.4g-11.6g=1.8g，电解这些水转移电子的物质的量为0.2mol，据此解答；
B．阳极放电的电极反应为：4OH^-=O₂↑+H₂O+4e^-生成气体为氧气，阴极上产生氢气，2H⁺+2e^-=H₂↑，依据转移电子数计算产生气体的体积；
C．电解过程中溶液中的氢离子减少了0.2mol，而氢氧根总共减少了0.3mol，据此计算氢离子浓度，计算溶液的pH值；
D．电解过程中溶液相当于减少了氧化银和水，依据“出啥加啥”原则解答．

解答： 解：A．用石墨作电极电解1000mL 0.1mol/L AgNO₃溶液的阴极反应首先是Ag⁺+e^-=Ag，假设所有的银离子0.1mol全部放电，转移电子的物质的量为0.1mol，则析出金属铜的质量为：0.1mol×108g/mol=10.8g，此时阳极放电的电极反应为：4OH^-=O₂↑+H₂O+4e^-，转移0.1mol电子时生成的氧气的质量是：0.025mol×32g/mol=0.8g，所以溶液质量减少总量为10.8g+0.8g=11.6g＜13.4g，接下来阴极放电的是氢离子，阳极仍是氢氧根放电，相当于此阶段电解水，还要电解掉水的质量为13.4g-11.6g=1.8g，电解这些水转移电子的物质的量为0.2mol，所以整个过程转移电子的总量为0.3mol，个数为0.3N_A，故A错误；
B．阳极放电的电极反应为：4OH^-=O₂↑+H₂O+4e^-，当转移0.3mol电子时，产生的氧气物质的量为0.075mol，即1.68L，阴极上产生氢气，2H⁺+2e^-=H₂↑，当转移0.2mol电子时，产生的氢气物质的量为0.1mol，即2.24L，所以在标准状况下，两极共产生3.92L气体，故B正确；
C．电解过程中溶液中的氢离子减少了0.2mol，而氢氧根总共减少了0.3mol，所以最后溶液中c（H⁺）=0.1mol/1L=0.1mol/l，其pH=1，故C错误；
D．溶液相当于减少了氧化银和水，只加入Ag₂CO₃不能将溶液彻底复原，故D错误；
故选：B．

点评：本题考查了电解池工作原理，明确电解池工作原理、准确判断电解上发生的反应是解题关键，题目难度中等．