Question

圖中p、q為直流電源兩極，A極由金屬單質(zhì)X制成，B、C、D為鉑電極，接通電源，金屬X沉積于B極，同時C、D產(chǎn)生氣泡．試回答：
（1）p為

 

極，A極發(fā)生了

 

反應(yīng)．
（2）C極的電極反應(yīng)方程式為：

 

；
（3）在電解過程中，測得了C、D兩極上產(chǎn)生的氣體的實驗數(shù)據(jù)如下：仔細(xì)分析以上實驗數(shù)據(jù)，請說出可能的原因是

 

．

時間（min）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
陰極氣體體積（cm3）	6	12	20	29	32	42	52	62	72	82
陽極氣體的體積（cm3）	2	4	7	11	16	2l	26	3l	36	41

（4）電解一段時間后，若將硫酸溶液濃度恢復(fù)到電解前，應(yīng)加入的物質(zhì)是

 

（5）當(dāng)電路中通過0.004mol 電子時，B電極上沉積金屬X的質(zhì)量為0.128g，則此金屬的摩爾質(zhì)量為

 

．若A電極改用石墨電極電解400mLXSO₄溶液，則此時溶液pH為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理,電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）接通電源，金屬M沉積于B極，同時C、D產(chǎn)生氣泡，則B為陰極，M離子在陰極放電生成金屬單質(zhì)，則A、C是陽極，B、D是陰極，連接陽極的是電源正極；
（2）C電極是電解池陽極，陽極上氫氧根離子放電；
（3）根據(jù)氫氣和氧氣的溶解性和溶解度等方面進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)發(fā)生電解的物質(zhì)分析；
（5）根據(jù)金屬和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算；根據(jù)電極方程式計算．

解答： 解：（1）接通電源，金屬M沉積于B極，同時C、D產(chǎn)生氣泡，則B為陰極，M離子在陰極放電生成金屬單質(zhì)，則A、C是陽極，B、D是陰極，所以p是正極，A電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，
故答案為：正；氧化；
（2）C是陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，
故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（3）氫氣和氧氣都難溶于水，但是氧氣更易溶于水；所以1～6分鐘內(nèi)氧氣比氫氣溶解的快而多，從而導(dǎo)致陰、陽兩極生成的氣體體積之比大于2：1；
故答案為：氧氣比氫氣更易溶于水；
（4）電解硫酸溶液實際上電解的是水，電解一段時間后，若將硫酸溶液濃度恢復(fù)到電解前，應(yīng)該加入適量的水，
故答案為：水；
（5）設(shè)其摩爾質(zhì)量為M，
電解時，B電極上的電極反應(yīng)式為：
X ²⁺+2e^-=X
        2mol    1mol
      0.004mol  

0.128g

M

M=

0.128g×2mol

0.004mol×1mol

=64g/mol，
若A電極改用石墨電極電解400mLXSO₄溶液，則電解方程式為：2X²⁺+2H₂O

通電  .

2X+O₂+4H⁺，
根據(jù)電子守恒得：n（H⁺）=0.004mol，則c（H⁺）=

n

V

=0.01mol/L，所以PH=2；
故答案為：64g/mol；2．

點評：本題考查電解原理，明確惰性電極電解時離子的放電順序及發(fā)生的電極反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等，注意電子守恒的應(yīng)用．