在如图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，试回答：（1）pH变化：A，B，C．（填“增大”“减小”或“不变”）（2）请写出C池中发生

Question

在如图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，试回答：
（1）pH变化：A______，B______，C______．
（填“增大”“减小”或“不变”）                         
（2）请写出C池中发生反应的离子方程式______．
（3）通电5min时，B中共收集224mL气体（标准状况），溶液体积为100mL．则通电前CuSO₄溶液的物质的量浓度为______ mol•L^-1（设电解前后溶液体积无化）．
（4）若A中KCl溶液的体积是200mL，电解后，溶液的pH为______（设电解前后溶液体积无变化）．

Answer 1

（1）A阳极为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，阴极为2H⁺+2e^-═H₂↑，生成OH^-，溶液pH增大，B中阳极为4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，阴极为Cu²⁺+2e^-═Cu，生成H⁺+，pH减小，C为电镀，溶液离子浓度不变，则pH不变，
故答案为：增大；减小；不变；
（2）C池中阳极为Ag-e^-═Ag⁺，阴极为Ag⁺+e^-═Ag，
故答案为：阳极为Ag-e^-═Ag⁺，阴极为Ag⁺+e^-═Ag；
（3）若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，则发生Ag⁺+e^-═Ag，n（Ag）=(2.16g)/(108g/mol)=0.02mol，转移电子0.02mol，
B中阳极反应为4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，生成n（O₂）=0.02mol×(1)/(4)=0.005mol，体积为0.005mol×22.4L/mol=0.12mL，即112mL，
通电5min时，B中共收集224mL气体（标准状况），则阴极还应生成112mLH₂，得到电子0.01mol，
所以析出铜得到0.01mol电子，
由Cu²⁺+2e^-═Cu可知，n（Cu²⁺）=0.005mol，则
通电前CuSO₄溶液的物质的量浓度为(0.005mol)/(0.1L)=0.05mol/L，
故答案为：0.05 mol/L；
（4）若A中KCl溶液的体积是200mL，通入直流电5min时，由（3）计算可知转移电子0.02mol，
阴极为2H⁺+2e^-═H₂↑，则生成n（OH^-）=0.02mol，
电解后，溶液的c（OH^-）=(0.02mol)/(0.2L)=0.1mol/L，
pH=13，
故答案为：13．