Question

如圖，p、q為直流電源的兩極，A由+2價金屬單質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極上均產生氣泡．試回答：
（1）p為

 

極，A極發(fā)生了

 

反應．
（2）C為

 

極，試管里收集到的氣體是

 

．
（3）C極的電極反應式是

 

．
（4）在電解過程中，測得的C、D兩極上產生的氣體的實驗數據如下：

時間（min）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
陰極生成氣體體積 （cm3）	6	12	20	29	39	49	59	69	79	89
陽極生成氣體體積 （cm3）	2	4	7	11	16	21	26	31	36	41

仔細分析以上實驗數據，造成陰、陽兩極氣體體積比變化的可能原因是

 

．
（5）當反應進行一段時間后，A、B電極所在的電解池中溶液的pH

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（6）當電路中通過0.004mol電子時，B電極上沉積金屬X為0.128g，則此金屬的摩爾質量為

 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）接通電源，金屬M沉積于B極，同時C、D產生氣泡，則B為陰極，M離子在陰極放電生成金屬單質，則A、C是陽極，B、D是陰極，連接陽極的是電源正極；
（2）電解硫酸溶液時，陽極上氫氧根離子放電，陰極上氫離子放電；
（3）C電極是電解池陽極，陽極上氫氧根離子放電；
（4）根據氫氣和氧氣的溶解性和溶解度等方面進行分析；
（5）根據溶液中的氫離子和氫氧根離子濃度是否變化確定；
（6）根據金屬和轉移電子之間的關系式計算．

解答： 解：（1）接通電源，金屬M沉積于B極，同時C、D產生氣泡，則B為陰極，M離子在陰極放電生成金屬單質，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，故答案為：正；氧化；
（2）由（1）知，C是陽極，D是陰極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，故答案為：陽；氧氣；
（3）C是陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（4）氫氣和氧氣都難溶于水，但是氧氣更易溶于水；所以1～6分鐘內氧氣比氫氣溶解的快而多，從而導致陰、陽兩極生成的氣體體積之比大于2：1；
故答案為：開始時陰、陽兩極氣體體積比為3：1，10分鐘時約為2：1，說明開始時氧氣溶解于溶液中；
（5）該電解池中，陽極上電極材料放電生成金屬陽離子進入溶液，陰極上金屬陽離子放電生成金屬析出，進入的金屬陽離子和析出的金屬陽離子相等，所以溶液中的氫離子和氫氧根離子濃度都不變，則溶液的pH不變，故答案為：不變；
（6）設其摩爾質量為M，
電解時，B電極上的電極反應式為：X ²⁺+2e^-=X
                                2mol 1mol
                           0.004mol 

0.128g

M

M=

0.128g×2mol

0.004mol×1mol

=64g/mol，
故答案為：64g/mol．

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)生的電極反應是解答本題的關鍵，題目難度不大．