Question

如圖所示，通電5min后，第③極增重2.16g，同時在A池中收集到標準狀況下的氣體224mL，設A池中原混合液的體積為200mL．
（1）電源F為

正

極；第②極為

陽

極；  B池為

電鍍

池．
（2）A池中第②極上的電極反應式為

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

；
A池中第①極上產生氣體體積為

112

mL；（標準狀況下）
（3）通電前A池中原混合溶液Cu²⁺的濃度為

0.025mol?L^-1

．

Answer 1

分析：（1）通電5min后，第③極增重，所以第③極是陰極，則F是電源正極，第②極是陽極，根據B裝置中陽極材料和電解質溶液金屬元素之間的關系確定；
（2）第②極是陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，據此寫出電極反應式，根據轉移電子數相等計算陽極上生成的氧氣，從而確定陰極上也有氣體生成，根據陰極上轉移的電子計算生成氣體的體積；
（3）根據陰陽極上轉移電子守恒計算銅轉移的電子，再根據銅和轉移電子之間的關系式計算硫酸銅的物質的量濃度．

解答：解：（1）通電5min后，第③極增重，所以第③極是陰極，則F是電源正極，第②極是陽極，B裝置中，銀作陽極，電解質溶液是硝酸銀，陽極材料和電解質溶液具有相同的金屬元素，所以是電鍍池，
故答案為：正，陽、電鍍池；
（2）第②極是陽極，A中陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，其電極反應式為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
第③極反應為Ag⁺+e^-=Ag，n（Ag）=

2.16g

108g/mol

=0.02mol，則轉移的電子為0.02mol，
A池中陽極反應為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，則轉移0.02mol電子生成氧氣為0.005mol，其體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL＜224mL，所以在陰極上含有氣體生成，在陰極也生成112mL氣體，由2H⁺+2e^-=H₂↑，則氫氣的物質的量為0.005mol，其體積是0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
故答案為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，112mL；
（3）Cu²⁺+2e^-=Cu中轉移0.01mol電子，所以Cu²⁺的物質的量為0.005mol，通電前c（CuSO₄）=

0.005

0.2

mol/L=0.025 mol?L^-1，故答案為：0.025 mol?L^-1．

點評：本題考查電解原理，明確Cu電極的質量增加是解答本題的突破口，并明確發生的電極反應及電子守恒即可解答，難度不大．