题目
如图4-3所示,若电解5 min时,铜电极质量增加2.16 g,试回答:图4-3 (1)电源电极X名称:____________。 (2)pH变化:A________,B__________,C__________。 (3)通电5 min时,B中共收集到224 mL气体(标准状况),溶液体积为200 mL(设电解前、后无体积变化),则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为___________。 (4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL,电解后,溶液的pH是__________。(设前、后体积无变化)
答案:解析:(1)因Cu极增重,说明Cu极为阴极,相对的Ag极为阳极,Y为电源的正极,X为负极。 (2)通电后,A中有KOH生成,其溶液pH增大,B中有H2SO4生成,其溶液pH减小,C装置实为电镀池,溶液pH不变。 (3)由铜电极增重(生成Ag 2.16 g)可算出线路中流过0.02 mol e-,B中共收集到0.01 mol气体。若只有Cu2+放电,生成O2为:mol=0.005 mol,说明CuSO4电解完后,又电解了水。则由下式: 2CuSO4 — O2 — 4e- 0.2c(CuSO4) 0.1c(CuSO4) 0.4c(CuSO4) 2H2O2H2↑+O2↑ 2x x 列方程组: 解得:c(CuSO4)=0.025 mol·L-1 (4)电解KCl溶液时有关系式: 2KCl—2H2O—H2—2KOH — 2e- 0.02 mol 0.02 mol 则c(KOH)==0.1 mol·L-1 pH=13答案:(1)负极 (2)增大 减小 不变 (3)0.025 mol·L-1 (4)13