Question

（15分）在如圖所示的裝置中，若通入直流電5min時，銅電極質量增加2.16 g，試回答：

(1) 電源電極X為________極。
(2) pH變化：A________，B________，C________。(填“增大”、“減小”或“不變”)
(3) 通電5 min時，B中共收集224 mL氣體(標準狀況)，溶液體積為200 mL。則通電前CuSO₄溶液的物質的量濃度為________(設電解前后溶液體積無變化)。
(4) 若A中KCl溶液的體積也是200 mL，電解后，溶液的pH為________(設電解前后溶液體積無變化)。

Answer 1

(1)負　  (2)增大　減小　不變   (3)0.025 mol/L　    (4)13　

考查電解池的應用及有關計算。
（1）銅電極質量增加2.16 g，說明該電極是陰極，則Ag電極是陽極，Y是電源的正極，X是負極。
（2）惰性電極電解氯化鉀溶液生成物是氯氣、氫氣和氫氧化鈉，pH增大。B中生成物是銅、氧氣和硫酸，所以pH減小。C是電鍍，所以pH不變。
（3）2.16g是銀，物質的量是，轉移電子是0.02mol×1＝0.02mol。224 mL氣體(標準狀況)是0.01mol，如果都是氧氣，則轉移電子是0.04mol＞0.02mol，因此是不可能的。這說明氣體是氫氣和氧氣的混合氣。根據得失電子守恒可知氧氣是，因此氫氣是0.005mol，所以硫酸銅的物質的量是，所以濃度是。
（4）電解的方程式為2KCl＋2H₂O2KOH＋H₂↑＋Cl₂↑，根據方程式可知每生成1mol氫氧化鉀轉移電子是1mol，所以生成的氫氧化鉀是0.02mol，濃度是0.1mol/L，因此pH＝13。