问题描述:
问题:
【用铂作电极电解1000mL0.1mol/LAgNO3溶液,通电一段时间后关闭电源,测得溶液的质量减少了13.4g.请回答:(1)写现电解过程中阴极反应的电极反应式___(2)电解过程中流经外电路的电子数】
宁洪回答:
(1)用石墨作电极电解1000mL0.1mol/LAgNO3溶液的阴极反应首先是Ag++e-=Ag,假设所有的银离子0.1mol全部放电,转移电子的物质的量为0.1mol,则析出金属银的质量为:0.1mol×108g/mol=10.8g,此时阳极放电的电极反应为:4OH-=O2↑+H2O+4e-,转移0.1mol电子时生成的氧气的质量是:0.025mol×32g/mol=0.8g,所以溶液质量减少总量为10.8g+0.8g=11.6g<13.4g,接下来阴极放电的是氢离子,阳极仍是氢氧根放电,相当于此阶段电解水,还要电解掉水的质量为13.4g-11.6g=1.8g,电解这些水转移电子的物质的量为0.2mol,所以阴极反应式为Ag++e-=Ag、2H++2e-=H2↑,
故答案为:Ag++e-=Ag、2H++2e-=H2↑;
(2)根据(1)知阴极上生成Ag和氢气,阳极上只有氧气生成,生成0.1molAg转移0.1NA个电子、生成1.8g水转移0.2NA电子,所以一共转移电子0.3NA个,故答案为:0.3NA;
(3)电解过程中溶液中的氢离子减少了0.2mol,而氢氧根总共减少了0.3mol,所以最后溶液中c(H+)=0.1mol/1L=0.1mol/l,溶液pH=-lgc(H+)=-lg0.1=1,故答案为:1;
(4)根据(1)知,用Pt作电极电解AgNO3溶液,阳极上OH-放电生成O2,阴极上有Ag和氢气生成,所以相当于析出Ag2O和水,根据“析出什么加入什么”原则加入物质即可使溶液恢复原状,生成0.1molAg、1.8g水,根据Ag原子守恒得n(Ag2O)=
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