Question

如圖所示是表示兩種溶液進行電解的裝置：
電極A由金屬R制成，R的硫酸鹽的化學式為RSO₄，B、C、D都是Pt，P和Q是電池的兩極，電路接通后，R沉積于電極B上，同時電極C、D上產生氣泡．
（1）電池的正極是

P

．
（2）A電極上的反應式是

R-2e^-═R²⁺

．
（3）罩在電極C、D上的兩試管中收集到氣體的體積比是

1：2

．
（4）當電流強度為2A，通電3min 13s后，電極B上生成金屬R 0.127g．已知1mol電子的電量為96500C，則R的相對原子質量為

63.5

，它是

Cu

（填元素符號）．
（5）將P和Q變換位置接線，使電流方向反過來，電流強度為2A，5min后在B極上看到了

金屬R（Cu）溶解

、

B極上有氣泡逸出

兩種現象．

Answer 1

分析：（1）電路接通后，R沉積于電極B上，說明B電極上得電子發生還原反應，所以B極是電解池的陰極，A極陽極，P是電源的正極，Q是電源的負極；
（2）A電極上金屬失電子發生氧化反應；
（3）C電極是陽極，D是陰極，工作時，C電極上氫氧根離子放電生成氧氣，D電極上氫離子放電生成氫氣；
（4）根據Q=It計算電量，根據1mol電子所帶電量計算轉移電子的物質的量，再根據金屬與轉移電子之間的關系式計算其相對原子質量；
（5）將P和Q變換位置接線后，B極成為電解池的陽極，A是陰極，B電極上先銅失電子發生氧化反應，后溶液中氫氧根離子放電生成氧氣．

解答：解：（1）電路接通后，R沉積于電極B上，說明B電極上得電子發生還原反應，所以B極是電解池的陰極，A極陽極，P是電源的正極，Q是電源的負極，
故答案為：P；
（2）A電極上金屬失電子生成金屬陽離子而發生氧化反應，電極反應式為R-2e^-═R²⁺，
故答案為：R-2e^-═R²⁺；
（3）C、D電極都是Pt，電解硫酸溶液，C、D分別是電解池的陽極和陰極，分別放出O₂、H₂，它們的體積比為1：2，故答案為：1：2；
（4）根據Q=It=2 A×（3×60+13）s=386 C，1mol電子的電量為96500C，所以析出金屬時轉移電子的物質的量=

386C

96500C/mol

=0.004mol，根據其硫酸鹽的化學式知，R在化合物中顯+2價，則析出金屬的物質的量=

0.04mol

2

=0.02mol，R的相對原子質量=

0.127g

0.02mol

=63.5g/mol，則其相對原子質量為63.5，所以是Cu，
故答案為：63.5；Cu；
（5）將P和Q變換位置接線后，B極成為電解池的陽極，在前3 min 13 s原來析出的Cu發生反應Cu-2e^-═Cu²⁺而溶解，后1 min 47 s發生反應4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑而產生氧氣，所以看到的現象是金屬R（Cu）溶解；B極上有氣泡逸出，故答案為：金屬R（Cu）溶解；B極上有氣泡逸出．

點評：本題考查了電解原理，明確各個電極上放電的微粒是解本題關鍵，注意活潑金屬作電解池陽極時，陽極上金屬失電子發生氧化反應而不是電解質溶液中陰離子放電，易錯題是（5），注意B電極上先析出的銅失電子，然后氫氧根離子放電，為易錯點．