Question

10．如图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极．试管充满水，通电一段时间后，在c、d两极上共收集到标准状态下336mL气体，体积如图所示．请回答下列问题．
（1）直流电源中，M为正极；
（2）写出a （Ag）电极的电极反应式：Ag-e^-=Ag⁺，
AgNO₃溶液的浓度不变（填增大、减小或不变．下同）H₂SO₄溶液的浓度；
（3）b（Pt ）电极上生成的物质是银，其质量为2.16g．

Answer 1

分析 通电一段时间后，发现只有c、d两极上有气体产生，说明溶液中的银离子在b电极上得电子，所以b电极是阴极，则a、c是阳极，d是阴极，M是原电池正极，N是负极，c极生成氧气，d极生成氢气，如形成原电池，c为正极，以此解答该题．

解答 解：（1）通电一段时间后，发现只有c、d两极上有气体产生，说明溶液中的银离子在b电极上得电子，所以b电极是阴极，则a、c是阳极，d是阴极，M是原电池正极，N是负极，故答案为：正；
（2）a极只能为阳极，活泼电极银失电子发生氧化反应，电极反应为：阴极上的电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag，所以硝酸银溶液的浓度不变；电解硫酸实质是电解水，则硫酸的浓度会增大，
故答案为：Ag-e^-=Ag⁺；不变；增大；
（3）电解稀硫酸反应时，当通电一段时间后，c、d两极共收集到336mL气体（标准状况），则阴极发生2H⁺+2e^-═H₂↑，阳极发生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，实际上电解的是水，电池反应式为：2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，根据方程式知，生成氢气的体积占总体积的$\frac{2}{3}$，所以混合气体中氢气的体积是224mL，根据2H⁺+2e^-═H₂↑知，转移电子的物质的量是0.02mol，串联电解池中转移电子数相等，电镀池阴极上发生Ag⁺+e^-=Ag，析出银的物质的量为0.02mol，质量为2.16g，故答案为：银；2.16．

点评 本题以电解池原理为载体考查了物质的量的有关计算、原电池正负极的判断等知识点，明确发生的电极反应及电子守恒是解答本题的关键，难度不大．