Question

如圖所示，通電5min后，第③極增重2.16g，同時(shí)在A池中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224mL，設(shè)A池中原混合液的體積為200mL．
（1）E是

 

極，A池中收集到的氣體是

 

．
（2）A池中①是

 

極，電極反應(yīng)式為

 

．
B池中④是

 

極，電極反應(yīng)式為

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

，A池中，

 

極上，析出的金屬為

 

，質(zhì)量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）通電5min后，第③極增重，所以第③極是陰極，則F是電源正極，E是負(fù)極，第②極是陽(yáng)極，根據(jù)A池的電解方程式來(lái)回答；
（2）和負(fù)極相連得是電解池的陰極，陽(yáng)離子在該極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，和電源的正極相連的是電解池的陽(yáng)極，活潑金屬電極時(shí)，電極本身失電子；
（3）根據(jù)電子守恒結(jié)合電極反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：（1）通電5min后，第③極增重，所以第③極是陰極，則F是電源正極，E是負(fù)極，A池中陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上析出金屬銅，故收集到的氣體是氧氣，故答案為：負(fù)；氧氣；
（2）E是負(fù)極，所以電極①是陰極，該極上是銅離子得電子的還原反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，④是陽(yáng)極，該極上是金屬銀失電子的過(guò)程，即Ag⁺-e^-=Ag⁺，故答案為：陰；Cu²⁺+2e^-=Cu；陽(yáng)；Ag⁺-e^-=Ag⁺；
（3）第③極反應(yīng)為Ag⁺+e^-=Ag，n（Ag）=

2.16g

108g/mol

=0.02mol，則轉(zhuǎn)移的電子為0.02mol，
假設(shè)A池中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224mL都是氧氣，在陽(yáng)極上：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，即產(chǎn)生0.01mol氧氣，轉(zhuǎn)移電子是0.04mol＞0.02mol，所以該裝置中還會(huì)產(chǎn)生氫氣，轉(zhuǎn)移0.02mol電子生成氧氣為0.005mol，其體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL＜224mL，所以在陰極上含有氣體生成，在陰極也生成112mL氣體，由2H⁺+2e^-=H₂↑，則氫氣的物質(zhì)的量為0.005mol，轉(zhuǎn)移電子是0.01mol，所以銅離子得電子是0.01mol，Cu²⁺+2e^-=Cu中轉(zhuǎn)移0.01mol電子，所以Cu²⁺的物質(zhì)的量為0.005mol，會(huì)析出金屬銅為0.005mol，質(zhì)量是0.005mol×64g/mol=0.32g，故答案為：0.02mol；①；Cu；0.32g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電解原理，明確Cu電極的質(zhì)量增加是解答本題的突破口，并明確發(fā)生的電極反應(yīng)及電子守恒即可解答，難度不大．