Question

如图所示，p、q为直流电源的两极，A由金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D上产生气泡，试回答：

(1)p为________极，A极发生了_____         ___反应。

(2)C为________极，可收集到_____          ___；

D为________极，可收集到___    _         ____。

(3)C极的电极反应式为________________________。

(4)在电解过程中，测C、D两极上产生气体的体积，实验数据如下表：

时间(min)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
阴极产生气体的体积(cm^3)	6	12	20	29	39	49	59	69	79	89
阳极产生气体的体积(cm^3)	2	4	7	11	16	21	26	31	36	41

仔细分析以上实验数据，请说出变化的可能原因是___________________。

(5) 当电路中通过0.004 mol电子时，B极上沉积的金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为_______

Answer

(1)正 氧化 (2)阳 氧气 阴 氢气 (各1分)

(3)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O(2分)

(4)在开始反应的1～4 min内，由于生成的氧气和氢气在水中的溶解没有达到饱和，氧气的溶解度大于氢气，故氢气和氧气的体积比大于2∶1；随着反应的进行，到4 min后，由于生成的氧气和氢气在水中的溶解均达到饱和，故体积比约等于2∶1 (2分)

(5)64 g/mol (2分)

【解析】

试题分析：(1)接通电源，金属M沉积于B极，同时C、D产生气泡，则B为阴极，M离子在阴极放电生成金属单质，则A、C是阳极，B、D是阴极，所以p是正极，A电极上失电子发生氧化反应；

(2)由(1)知，C是阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气；由(1)知，D是阴极，阴极上氢离子放电生成氢气；

(3)C是阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；

(4)氢气和氧气都难溶于水，但是氧气更易溶于水；所以1～6分钟内氧气比氢气溶解的快而多，从而导致阴、阳两极生成的气体体积之比大于2：1；

(5)设其摩尔质量为M，电解时，B电极上的电极反应式为X 2++2e-=X，则

X2++2e-=X

2mol 1mol

0.004mol 0.128g/M

M==64g/mol。

【考点定位】考查电解原理

【名师点晴】明确惰性电极电解时离子的放电顺序及发生的电极反应是解答本题的关键，分析电解过程的思维程序：1、首先判断阴阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。2、再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴阳离子两组。3、然后排出阴阳离子的放电顺序：阴极:阳离子放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+；阳极：活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH-；电解原理的应用中包含铜的精炼，注意粗铜做阳极，纯铜做阴极，含铜离子的溶液做电解质。