Question

【題目】如圖所示，常溫下通電5 min后，發(fā)現(xiàn)銅電極的質量增加，試回答：

①電源電極X的名稱為________(填“正極”或“負極”)。

②電解池B中陽極的電極反應式是________。

③若KCl溶液的體積是200 mL，則當銅電極的質量增加2.16g時A中溶液的pH=_____(忽略電解前后溶液體積的變化)，若要使電解后的溶液恢復到與電解前完全相同的狀態(tài)，則應加入____________(填物質的種類及數(shù)量)。

Answer 1

【答案】負極 Ag-e-=Ag+ 13 0.02molHCl或通入標況下0.448LHCl氣體

【解析】

(1)常溫下電解5min后，銅電極質量增加，則Cu電極是陰極，Ag電極是陽極，連接陽極的電極是電源正極、連接陰極的電極是電源負極；

(2)電解池B中陽極上銀單質放電生成銀離子；

(3)根據(jù)轉移電子相等計算A中生成氫氧根離子濃度，從而計算溶液的pH，根據(jù)電極反應式分析.

(1)常溫下電解5min后，銅電極質量增加，則Cu電極是陰極，Ag電極是陽極，連接陽極的電極是電源正極、連接陰極的電極是電源負極，所以X是電源負極、Y是電源正極；

(2)電解池B中陽極上銀單質失去電子變?yōu)殂y離子，電極反應式為Ag-e-=Ag+；

(3)常溫下電解5min后，銅電極質量增加2.16g，轉移電子的物質的量n(e-) =n(Ag)==0.02mol，A中電池反應式為2KCl+2H2OCl2↑+H2↑+2KOH，根據(jù)同一閉合回路中轉移電子數(shù)目相等可知：c(KOH)==0.1mol/L，則溶液中c(H+)=mol/L=10-13mol/L，所以pH=13；

若要使電解后的溶液恢復到與電解前完全相同的狀態(tài)，反應轉移0.02mol電子，消耗0.02molCl-，產(chǎn)生0.01molCl2、0.01molH2，考慮加入HCl，則需要加0.02molHCl，或通入HCl氣體，其體積在標準狀況下為V(HCl)=0.02mol×22.4L/mol=0.448L。