Question

下图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g，试回答：

（1）电源电极X的名称为                。

（2）pH变化：A            ，B          ，C         。(填“增大”“减小”或“不变”)

（3）通电5 min后,B中共收集224 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO₄溶液的质的量浓度为                (设电解前后溶液体积无变化)。

（4）若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液中OH^－的物质的量浓度为                (设电解前后溶液体积无变化)。

Answer

（本题共8分）（1）负极（1分） （2）增大（1分） 减小（1分） 不变（1分）

（3）0.025 mol·L－1 （2分）（4）0.1 mol·L－1（2分）

【解析】

试题分析：（1）由铜电极的质量增加，发生Ag++e-═Ag，则Cu电极为阴极，Ag为阳极，Y为正极，可知X为电源的负极；

（2）A中电解KCl溶液得到KOH溶液，溶液由中性变为碱性，pH增大；B中电解硫酸铜溶液生成硫酸，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，C中阴极反应为Ag++e-═Ag，阳极反应为Ag-e-═Ag+，溶液浓度不变，则pH不变；

（3）C中阴极反应为Ag++e-═Ag，n（Ag）=2.16g÷108g·mol-1=0.02mol，则转移的电子为0.02mol，

B中阳极反应为4OH--4e-═2H2O+O2↑，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，则在阴极也生成112mL气体，由2H++2e-═H2↑，则氢气的物质的量为0.005mol，该反应转移的电子为0.01mol，则Cu2++2e-═Cu中转移0.01mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.005mol，通电前c（CuSO4）=0.005mol/0.2L=0.025 mol•L-1；（4）由A中发生2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑～2e-，由电子守恒可知，转移0.02mol电子时生成0.02molKOH，忽略溶液体积的变化，

则c（OH-）=0.02mol/0.2L=0.1mol•L-1。

考点：考查电解原理，明确Cu电极的质量增加是解答本题的突破口，并明确发生的电极反应及电子守恒即可解答，注意计算时电子守恒的应用，题目难度中等．