Question

A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：

阳离子	Ag^＋、Na^＋
阴离子	NO3^—、SO4^2—、Cl^－

下图Ⅰ所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了27 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如下图Ⅱ所示。据此回答下列问题：

（1）M为电源的________(填“正”或“负”)极，A是________(填写化学式)。

（2）计算电极f上生成的气体在标准状况下的体积：________。

（3）写出乙烧杯的电解池反应：________________________________________________。

（4）要使丙恢复到原来的状态，应加入________ g ________(填写化学式)。

Answer

（12分，每空2分）

（1）负 NaCl

（2）1.4 L

（3）4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3

（4）2.25 H2O

【解析】

试题分析：接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了27 g，说明乙中含有金属阳离子，则乙中溶质是硝酸银，Ag＋＋e－===Ag，得到27 g Ag，物质的量是27g/108g/mol=0.25mol，电路中通过的电子是0.25 mol。结合图Ⅱ，可知甲中溶液的pH增大是氯化钠，丙的pH不变是硫酸钠。

（1）c电极的质量增加，说明c电极有Ag析出，则c是阴极，b是阳极，a是阴极，所以M是电源的负极，甲中的溶液是NaCl溶液，产生的氢氧化钠使溶液pH增大；

（2）丙是硫酸钠，N是电源的正极，则f是阳极，阳极产生的气体是氧气，根据以上分析，转移0.25 mol电子产生0.25mol/4=0.0625 mol O2，标准状况下的体积是0.0625mol×22.4L/mol=1.4L；

（3）乙是硝酸银溶液，电解硝酸银溶液得到的产物是Ag、氧气和硝酸，化学方程式为4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3

（4）丙是硫酸钠溶液，电解硫酸钠溶液实质是电解水，根据（1）的计算结果，阳极产生0.0625mol氧气，阴极则产生0.125mol氢气，相当于电解0.125mol水，所以要使丙恢复到原来的状态，应加入0.125mol×18g/mol=2.25g的H2O。

考点：考查电解反应原理的应用，电解质溶液的判断，电源正负极的判断，氧化还原反应的计算