Question

如圖，p、q為直流電源的兩極，A由+2價(jià)金屬單質(zhì)X制成，B、C、D為鉑電極，接通電源，金屬X沉積于B極，同時(shí)C、D極上均產(chǎn)生氣泡．試回答：
（1）p為

 

極，A極發(fā)生了

 

反應(yīng)．
（2）C為

 

極，試管里收集到的氣體是

 

．
（3）C極的電極反應(yīng)式是

 

．
（4）在電解過程中，測(cè)得的C、D兩極上產(chǎn)生的氣體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

時(shí)間（min）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
陰極生成氣體體積 （cm3）	6	12	20	29	39	49	59	69	79	89
陽極生成氣體體積 （cm3）	2	4	7	11	16	21	26	31	36	41

仔細(xì)分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，造成陰、陽兩極氣體體積比變化的可能原因是

 

．
（5）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，A、B電極所在的電解池中溶液的pH

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（6）當(dāng)電路中通過0.004mol電子時(shí)，B電極上沉積金屬X為0.128g，則此金屬的摩爾質(zhì)量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）接通電源，金屬M(fèi)沉積于B極，同時(shí)C、D產(chǎn)生氣泡，則B為陰極，M離子在陰極放電生成金屬單質(zhì)，則A、C是陽極，B、D是陰極，連接陽極的是電源正極；
（2）電解硫酸溶液時(shí)，陽極上氫氧根離子放電，陰極上氫離子放電；
（3）C電極是電解池陽極，陽極上氫氧根離子放電；
（4）根據(jù)氫氣和氧氣的溶解性和溶解度等方面進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)溶液中的氫離子和氫氧根離子濃度是否變化確定；
（6）根據(jù)金屬和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答： 解：（1）接通電源，金屬M(fèi)沉積于B極，同時(shí)C、D產(chǎn)生氣泡，則B為陰極，M離子在陰極放電生成金屬單質(zhì)，則A、C是陽極，B、D是陰極，所以p是正極，A電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故答案為：正；氧化；
（2）由（1）知，C是陽極，D是陰極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，故答案為：陽；氧氣；
（3）C是陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（4）氫氣和氧氣都難溶于水，但是氧氣更易溶于水；所以1～6分鐘內(nèi)氧氣比氫氣溶解的快而多，從而導(dǎo)致陰、陽兩極生成的氣體體積之比大于2：1；
故答案為：開始時(shí)陰、陽兩極氣體體積比為3：1，10分鐘時(shí)約為2：1，說明開始時(shí)氧氣溶解于溶液中；
（5）該電解池中，陽極上電極材料放電生成金屬陽離子進(jìn)入溶液，陰極上金屬陽離子放電生成金屬析出，進(jìn)入的金屬陽離子和析出的金屬陽離子相等，所以溶液中的氫離子和氫氧根離子濃度都不變，則溶液的pH不變，故答案為：不變；
（6）設(shè)其摩爾質(zhì)量為M，
電解時(shí)，B電極上的電極反應(yīng)式為：X ²⁺+2e^-=X
                                2mol 1mol
                           0.004mol 

0.128g

M

M=

0.128g×2mol

0.004mol×1mol

=64g/mol，
故答案為：64g/mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電解原理，明確惰性電極電解時(shí)離子的放電順序及發(fā)生的電極反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，題目難度不大．