Question

如圖為為串聯的甲、乙兩電解池，試回答：
（1）若甲池利用電解原理在鐵上鍍銀，則A是

鐵

極，B的電極材料是

銀

，電極反應式為

Ag-e^-=Ag⁺

，應選用的電解質溶液是

AgNO₃溶液

．
（2）若甲電解池陰極增重4.32g，則乙電解池中陽極上放出的氣體在標準狀況下的體積是

448

mL．
（3）若乙池中剩余溶液仍為400mL，則電解后產物的物質的量濃度為

0.1

mol?L^-1，溶液的pH為

13

．

Answer 1

分析：根據電源的正負極可判斷A、B、Fe、C分別為電解池的陰極、陽極、陰極、陽極，在陰極上發生還原反應，在陽極上發生氧化反應，乙池反應中陰極：2H₂O+2e^-═H₂↑+20H^-，陽極：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，若甲為用電解原理給鐵片鍍銀的裝置，陰極反應為：Ag⁺+e^-=Ag，陽極反應為：Ag-e^-=Ag⁺，電解質溶液應選與鍍層具有相同金屬離子的可溶性鹽溶液；
  根據電極反應以及兩個串聯電解池轉移電子數目相等計算．

解答：解：（1）根據電源的正負極可判斷A、B、Fe、C分別為電解池的陰極、陽極、陰極、陽極，在陰極上發生還原反應，在陽極上發生氧化反應，在鐵片上鍍銀時，鍍層金屬銀為電解池的陽極，陽極上的電極反應式為Ag-e^-=Ag⁺，鍍件金屬鐵為電解池的陰極，陰極上的電極反應式Ag⁺+e^-=Ag，電解質溶液含有鍍層金屬離子，應為可溶性硝酸銀溶液．
故答案為：鐵；銀；Ag-e^-=Ag⁺；AgNO₃溶液．
（2）甲槽陰極反應為Ag⁺+e^-=Ag，陰極增重4.32g，應為銀的質量，n=

4.32g

108g/mol

=0.04 mol，
轉移的電子為0.04mol，兩個電解池串聯，轉移的電子數目相等，乙槽陽極反應為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，轉移的電子為0.04mol時，在陽極上生成氣體的物質的量為0.02mol，放出氣體在標準狀況下的體積為0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL．
故答案為：448；
（3）乙池的電池反應式為2NaCl+2H₂O=Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，所以新生成的溶質為氫氧化鈉，設氫氧化鈉的物質的量為x，則
   2NaCl+2H₂O=Cl₂↑+2NaOH+H₂↑  轉移電子
                   2mol           2mol
                     x          0.04mol 
所以x=0.04mol
氫氧化鈉的物質的量濃度C=

0.04mol

0.4L

=0.1mol/L，C（H⁺ ）=

Kw

C(OH-)

=

1×10-14

0.1

mol/L=1×10^-13mol/L
故答案為：0.1mol?L^-1；13．

點評：本題考查了電鍍原理及氧化還原反應的有關計算，難度不大，抓住串聯電解池得失電子數相等是解題的關鍵．