如图所示,常温下通电5min后,发现铜电极的质量增加,试回答:①电源电极X的名称为
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如图所示,常温下通电5 min后,发现铜电极的质量增加,试回答:
①电源电极X的名称为________(填“正极”或“负极”)。
②电解池B中阳极的电极反应式是________。
③若KCl溶液的体积是200 mL,则当铜电极的质量增加2.16g时A中溶液的pH=_____(忽略电解前后溶液体积的变化),若要使电解后的溶液恢复到与电解前完全相同的状态,则应加入____________(填物质的种类及数量)。
【回答】
(1). 负极 (2). Ag-e-=Ag+ (3). 13 (4). 0.02molHCl或通入标况下0.448LHCl气体
【解析】
(1)常温下电解5min后,铜电极质量增加,则Cu电极是*极,Ag电极是阳极,连接阳极的电极是电源正极、连接*极的电极是电源负极;
(2)电解池B中阳极上银单质放电生成银离子;
(3)根据转移电子相等计算A中生成*氧根离子浓度,从而计算溶液的pH,根据电极反应式分析.
【详解】(1)常温下电解5min后,铜电极质量增加,则Cu电极是*极,Ag电极是阳极,连接阳极的电极是电源正极、连接*极的电极是电源负极,所以X是电源负极、Y是电源正极;
(2)电解池B中阳极上银单质失去电子变为银离子,电极反应式为Ag-e-=Ag+;
(3)常温下电解5min后,铜电极质量增加2.16g,转移电子的物质的量n(e-) =n(Ag)==0.02mol,A中电池反应式为2KCl+2H2OCl2↑+H2↑+2KOH,根据同一闭合回路中转移电子数目相等可知:c(KOH)==0.1mol/L,则溶液中c(H+)=mol/L=10-13mol/L,所以pH=13;
若要使电解后的溶液恢复到与电解前完全相同的状态,反应转移0.02mol电子,消耗0.02molCl-,产生0.01molCl2、0.01molH2,考虑加入HCl,则需要加0.02molHCl,或通入HCl气体,其体积在标准状况下为V(HCl)=0.02mol×22.4L/mol=0.448L。
【点睛】本题考查了原电池、电解池,明确离子放电顺序是解本题关键,本题突破口是通电后铜电极质量增加,电源的负极与电解池*极连接,发生还原反应;电源的正极与电解池的阳极连接,发生氧化反应,结合同一闭合回路中转移电子守恒进行解答。
知识点:电化学 胶体
题型:填空题
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