Question

A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們在水中電離出的離子為Na⁺、Ag⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-，在如圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)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(jīng)過一段時(shí)間后，測得乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了10.8克．常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示．據(jù)此回答下列問題：
（1）M為電源的

 

極（填寫“正”或“負(fù)”），甲、乙兩個(gè)燒杯中的電解質(zhì)分別為

 

、

 

（填寫化學(xué)式）．
（2）計(jì)算電極f上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為

 

L．
（3）寫出乙燒杯中的電解反應(yīng)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

考點(diǎn)：電解原理,常見離子的檢驗(yàn)方法

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）氯離子和硫酸根離子都和銀離子反應(yīng)生成沉淀，所以三種強(qiáng)電解質(zhì)中應(yīng)該一種是硝酸銀，根據(jù)電解過程中pH變化知，甲是氯化鈉、丙是硫酸鈉、乙是硝酸銀，電解時(shí)c電解質(zhì)量增加，說明c電極是陰極d電極是陽極，陰極連接原電池負(fù)極，陽極連接原電池正極；
（2）f電極是陽極，電解硫酸鈉溶液時(shí)，陽極上氫氧根離子放電，根據(jù)氧氣和轉(zhuǎn)移電子的關(guān)系計(jì)算；
（3）乙是硝酸銀，電解硝酸銀時(shí)，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銀離子放電；
（4）電解甲時(shí)，陰極上氫離子放電，陽極上氯離子放電，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子和氫氧根離子的關(guān)系計(jì)算氫氧根離子濃度，再結(jié)合水的離子積常數(shù)計(jì)算氫離子濃度，從而確定溶液的pH．

解答： 解：（1）氯離子和硫酸根離子都和銀離子反應(yīng)生成沉淀，所以三種強(qiáng)電解質(zhì)中應(yīng)該一種是硝酸銀，根據(jù)電解過程中pH變化知，甲是氯化鈉、丙是硫酸鈉、乙是硝酸銀，電解時(shí)c電解質(zhì)量增加，說明c電極是陰極d電極是陽極，則M是負(fù)極，故答案為：負(fù)；NaCl；AgNO₃；
（2）f電極是陽極，電解硫酸鈉溶液時(shí)，陽極上氫氧根離子放電，c電極質(zhì)量增加了10.8克銀，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

10.8g

108g/mol

×1=0.1mol，串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，所以析出氧氣體積=

0.1mol

4

×22.4L/mol=0.56L，
故答案為：0.56L；
（3）乙是硝酸銀，電解硝酸銀時(shí)，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銀離子放電，電池反應(yīng)式為：4AgNO₃+2H₂O

電解  .

4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案為：4AgNO₃+2H₂O

電解  .

4Ag+O₂↑+4HNO₃；
（4）甲電池反應(yīng)式為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，根據(jù)氫氧化鈉和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得c（NaOH）=

0.1mol 2 ×2

10L

=0.01mol/L，c（H⁺）=

10-14

0.01

mol/L=10^-12 mol/L，所以pH=12，故答案為：12．

點(diǎn)評(píng)：本題以電解原理為載體考查了離子共存、鹽的性質(zhì)、pH的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)電解過程中pH變化及離子共存確定電解質(zhì)溶液，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行計(jì)算，題目難度中等．