Question

4．如圖為相互串聯的甲乙兩個電解池，X、Y為直流電源的兩個電極．電解過程中，發現石墨電極附近先變紅．請回答：
（1）電源X極為正極（填“正”或“負”），乙池中Pt電極上的電極反應式為2Cl^--2e^-═Cl₂↑．
（2）甲池若為電解精煉銅的裝置，其陰極增重12.8g，則乙池中陰極上放出的氣體在標準狀況下的體積為4.48 L，電路中通過的電子為0.4 mol．
（3）在（2）的情況下，若乙池剩余溶液的體積仍為400mL，則電解后所得溶液c（OH^-）=1 mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）石墨電極附近先變紅，說明石墨附近氫離子濃度減小，氫氧根濃度增大，即石墨為陰極，則Y為負極，X為正極，Pt電極為陽極，陽極上氯離子失電子生成氯氣；
（2）甲池若為電解精煉銅的裝置，陰極銅離子得電子生成Cu，根據轉移電子守恒計算；
（3）根據電解方程式計算生成的氫氧根離子的物質的量濃度．

解答 解：（1）石墨電極附近先變紅，說明石墨附近氫離子濃度減小，氫氧根濃度增大，即石墨為陰極，則Y為負極，X為正極，Pt電極為陽極，陽極上氯離子失電子生成氯氣，則乙池中Pt電極上的電極反應式為2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
故答案為：正；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
（2）甲池若為電解精煉銅的裝置，陰極銅離子得電子生成Cu，則Cu的物質的量為$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，由電極反應：Cu²⁺+2e^-=Cu可知，電解過程中共有0.4mol電子轉移，乙池中陰極上電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，由電子守恒可知，生成的氫氣為0.2mol，其體積為4.48L；
故答案為：4.48 L；0.4；
（3）電解氯化鈉溶液的離子方程式為2H₂O+2Cl^-$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-，反應中轉移0.4mol電子，則生成氫氧根離子為0.4mol，所以c（OH^-）=$\frac{0.4mol}{0.4L}$=1mol•L^-1；
故答案為：1mol•L^-1．

點評 本題考查了電解池的工作原理的應用、電極判斷方法、電極反應的書寫、電子守恒的計算應用等，注意把握串聯電解池轉移電子守恒是解題關鍵，題目難度中等，側重于考查學生的分析能力和對基礎知識的應用能力．