问题 问答题

A、B、C三种强电解质,它们溶于水在水中电离出的阳离子有K+、Ag+,阴离子有NO3-、OH-(电解质电离的离子有重复).

图1装置中,甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为铂电极.接通电源,经过一段时间后,测得甲中b电极质量增加了43.2g.常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t关系如图2.请回答下列问题:

(1)写出三种强电解质的化学式:A______;B______;C______.

(2)写出乙烧杯c电极发生的电极反应为______,甲烧杯中的总反应的化学方程式为______.

(3)计算丙烧杯e电极上生成的气体在标准状况下的体积为______,甲烧杯中溶液体积为400ml,pH=______.

(4)要使甲烧杯中的A溶液恢复到电解前的状态,需要加入的物质是______,其质量为______.

(5)若直流电源使用的是铅蓄电池,铅蓄电池的正极材料是PbO2,负极材料是Pb,电解质溶液时H2SO4,则放电时N级上发生的电极反应为______,M级附近溶液的pH______(选填“升高”或“降低”或“不变”).铅蓄电池充电时,若阳极和阴极之间用阳离子交换膜(只允许H+通过)隔开,则当外电路通过0.2mol电子时,由阳极室通过阳离子交换膜进入阴极室的阳离子有______mol.

答案

A、B、C三种强电解质,它们溶于水在水中电离出的阳离子有K+、Ag+,阴离子有NO3-、OH-(电解质电离的离子有重复).

接通电源,经过一段时间后,测得甲中b电极质量增加了43.2克,说明b电极是阴极,连接b电极的电源电极为负极,即M为电源正极,N为电源负极;根据离子的放电顺序及图2可知,甲中pH减小,则A为AgNO3,乙中pH不变,则B为KNO3,丙中pH增大,且pH>7,则C为KOH,

(1)由上述分析可知,A为AgNO3,B为KNO3,C为KOH,故答案为:AgNO3;KNO3;KOH;

(2)c为阳极,氢氧根离子放电,则乙烧杯c电极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,甲中银离子和氢氧根离子放电,总反应为4AgNO3

 电解 
.
 
4Ag+O2↑+4HNO3

故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;4AgNO3

 电解 
.
 
4Ag+O2↑+4HNO3

(3)丙烧杯e电极上发生4OH--4e-=O2↑+2H2O,甲中b电极发生Ag++e-=Ag,由电子守恒可知4Ag~O2↑,n(Ag)=

43.2g
108g/mol
=0.4mol,则n(O2)=0.1mol,其标况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,n(H+)=n(OH-)=0.4mol,则c(H+)=
0.4mol
0.4L
=1mol/L,所以pH=0,故答案为:2.24L;0;        

(4)由甲中总反应为4AgNO3

 电解 
.
 
4Ag+O2↑+4HNO3,则由电子守恒可知应加入0.2molAg2O恢复原样,其质量为0.2mol×232g/mol=46.4g,

故答案为:Ag2O;46.4g;

(5)铅蓄电池的正极材料是PbO2,负极材料是Pb,电解质溶液时H2SO4,放电Pb为负极,负极(N极)反应为Pb-2e-+SO42-=PbSO4,正极(M极)反应为PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O,显然氢离子浓度减小,pH升高,充电时,2H+~2e-,当外电路通过0.2mol电子时,由阳极室通过阳离子交换膜进入阴极室的阳离子有0.2mol,

故答案为:Pb-2e-+SO42-=PbSO4;升高;0.2.

单项选择题
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