Question

A、B、C三種強電解質，它們在水中電離出的離子為Na^＋、Ag^＋、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-，在如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的A、B、C三種溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經過一段時間后，測得乙燒杯中c電極質量增加了10.8克。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關系如圖所示。據此回答下列問題：

(1)M為電源的　 　極(填寫“正”或“負”)，甲、乙兩個燒杯中的電解質分別為　　   、　   (填寫化學式)。
(2)計算電極f上生成的氣體在標準狀況下體積為　　    L。
(3)寫出乙燒杯中的電解反應方程式：                                     。
(4)若電解后甲溶液的體積為10L，則該溶液的pH為　      。

Answer 1

（1）負  NaCl  AgNO₃ （2）0.56L （3）4AgNO₃＋2H₂O4Ag＋4HNO₃＋O₂↑ （4）12

試題分析：（1）經過一段時間后，測得乙燒杯中c電極質量增加了10.8克，這說明c電極是陰極，則M是負極，N是正極，f是陽極，e是陰極，d是陰極，b是陰極，a是陰極。乙中電解后pH降低，說明酸性增強，因此電解液應該是硝酸銀溶液。甲中pH升高，說明堿性增強，因此電解液應該是氯化鈉。丙中pH不變，則相當于是電解水，因此電解液是硫酸鈉或硝酸鈉。
（2）c電極析出的單質銀，物質的量＝＝0.1mol，轉移電子的物質的量是0.1mol。f電極是陽極，溶液中的OH^－放電，4OH^－－4e^－＝2H₂O＋O₂↑。則根據電子轉移守恒可知，生成氧氣的物質的量是＝0.025mol，標準狀況下的體積＝0.025mol×22.4L/mol＝0.56L。
（3）乙中電解質是硝酸銀溶液，則電解反應方程式為4AgNO₃＋2H₂O4Ag＋4HNO₃＋O₂↑。
（4）甲中電解質是氯化鈉，電解的方程式為2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑，根據電子守恒可知，反應中生成氫氧化鈉的物質的量是0.1mol，其濃度是＝0.01mol/L，則pH＝12。