Question

如图所示，若电解5 min时，测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答：

(1)电源中X极是__________(填“正”或“负”)极。

(2)通电5 min时，B中共收集到224 mL(标准状况)气体，溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前[CuSO₄]＝____________。

(3)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后溶液中仍有Cl^－，则电解后溶液的pH＝

__________。

Answer 1

答案　(1)负　(2)0.025 mol·L^－1　(3)13

解析　①要注意电解的阶段性。如含Cl^－的溶液中Cl^－电解完后继续通电会使OH^－放电，Cu^2＋在阴极上被电解完全后H^＋又会放电等。②电极反应式和总反应方程式、电解产物物质的量与得失电子数之间的关系式是电化学计算的主要依据。

(1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X为负极。

(2)C中铜极增重2.16 g，即析出0.02 mol Ag，线路中通过0.02 mol电子。由4e^－～O₂，可知B中产生的O₂只有0.005 mol，即112 mL。但B中共收集到224 mL气体，说明还有112 mL是H₂，即Cu^2＋全部在阴极放电后，H^＋接着放电产生了112 mL H₂，则通过0.01 mol电子时，Cu^2＋已被电解完。由2e^－～Cu，可知n(Cu^2＋)＝0.005 mol，则：

c(CuSO₄)＝0.005 mol÷0.2 L＝0.025 mol·L^－1。

(3)由4e^－～4OH^－知，A中生成0.02 mol OH^－，则：[OH^－]＝0.1 mol·L^－1，pH＝13。