Question

2．如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g25.00%的NaCl溶液、足量的CuCl₂溶液和100g10.00%的H₂SO₄溶液，電極均為石墨電極．

接通電源，經過一段時間后，甲中b電極上得到有刺激性氣味的氣體，其體積為2.24L（標準狀況下）．據(jù)此回答問題：
（1）電源的M端為負極．
（2）甲燒杯中電極b上發(fā)生的電極反應為2Cl^--2e^-=Cl₂．
（3）乙燒杯中電極c的析出的質量是6.4g．
（4）丙燒杯中發(fā)生反應的化學方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（5）電解前后甲燒杯中溶液的pH變化情況是變大（選填：“變大”、“變小”或“不變”）簡述其原因是甲中電解氯化鈉溶液是電解水和氯化鈉，溶液中生成NaOH的濃度增大，pH變大．

Answer 1

分析 接通電源，經過一段時間后，甲中b電極上得到有刺激性氣味的氣體，是氯離子放電生成氯氣，其體積為2.24L（標準狀況下），物質的量為：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，整個電路轉移電子的物質的量為：0.2mol，所以b是陽極，所以N是正極，根據(jù)電極名稱結合電解池的工作原理書寫電極反應，并根據(jù)電子守恒進行相應的計算，由此解答．

解答 解：接通電源，經過一段時間后，甲中b電極上得到有刺激性氣味的氣體，是氯離子放電生成氯氣，其體積為2.24L（標準狀況下），物質的量為：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，所以b是陽極，所以N是正極，
（1）N是正極，電源的M端為負極，故答案為：負極；
（2）甲燒杯中電極b上氯離子發(fā)生氧化反應生成氯氣，電極反應為：2Cl^--2e^-=Cl₂，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂；
（3）乙燒杯中電極c是陰極，銅離子放電析出銅，而整個電路轉移電子的物質的量為：0.2mol，所以析出銅的物質的量為：0.1mol，所以銅的質量為6.4g，故答案為：6.4g；
（4）丙燒杯中電解100g10.00%的H₂SO₄溶液，實質是電解水，反應方程式為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，故答案為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；
（5）電解前后甲燒杯中是氯化鈉溶液，電解是放氫生堿型，所以溶液的pH變大，故答案為：變大；甲中電解氯化鈉溶液是電解水和氯化鈉，溶液中生成NaOH的濃度增大，pH變大．

點評 本題為電化學知識的綜合應用，做題時要注意根據(jù)電極反應現(xiàn)象判斷出電解池的陰陽級，進而判斷出電源的正負極，要注意三個電解池為串聯(lián)電路，各電極上得失電子的數(shù)目相等．做題時要正確寫出電極方程式，準確判斷兩極上離子的放電順序．