Question

（16分）如圖所示，通電5 min后，電極5的質量增加了2.16 g，回答：

(1)電源：a是________極，C池是________池。
A池陽極電極反應式為__________________，陰極電極反應式為__________________。
C池陽極電極反應式__________________，陰極電極反應式為_____________________。
(2)如果B槽中共收集到224 mL氣體(標準狀況)，且溶液體積為200 mL(設電解過程中溶液體積不變)，則通電前溶液中Cu^2＋的物質的量濃度為______________________。
(3)如果A池溶液也是200 mL(電解過程中溶液體積不變)，則通電后，溶液的pH為[________。

Answer 1

(1)負　電解　2Cl^－－2e^－===Cl₂↑     2H^＋＋2e^－===H₂↑
Cu－2e^－===Cu^2＋   　2Ag^＋＋2e^－===2Ag            (2)0.025 mol·L^－1　(3)13

（1）電極5的質量增加了2.16 g，說明電極5是陰極，則電極6是陽極，所以b是電源的負極，a是電源的負極。則電極1、3是陰極，電極2、4是陽極。A中陽極是氯離子放電，產生氯氣。陰極是氫離子放電，產生氫氣。C中陽極是銅，屬于活性電極，銅失去電子。陰極是溶液中的銀離子放電，析出銀。
（2）B是電解硫酸銅，陽極是OH－放電產生氧氣。陰極先是銅離子放電，析出銅，然后是氫離子放電產生氫氣。電極5的質量增加了2.16 g，所以析出的銀是0.02mol，轉移電子是0.02mol。則B中生成氧氣是0.005mol，體積是0.005mol×22.4L/mol＝112ml，所以氫氣也是112ml。根據電子守恒可知，銅離子得到的電子是0.02mol－0.005mol×2＝0.01mol，因此銅離子的物質的量是0.005mol。則硫酸銅的濃度是0.005mol÷0.2L＝0.025mol/L。
（3）根據反應式2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑可知，生成的氫氧化鈉是0.02mol，其濃度是0.1mol/L，所以pH＝13。