Question

【題目】下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。

（1）接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中K2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：

①電源的N端為_______________極；

②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_______________；

③電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_______________L；

④電極c的質(zhì)量變化是__________g；

⑤電解前后各溶液的pH是否發(fā)生變化：

甲溶液______________；乙溶液_____________；

（2）如果電解過程中銅全部析出，此時電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？

Answer 1

【答案】（1）①正 ②4OH－—4e－→2H2O ＋ O2↑③2.8 ④16 ⑤pH增大 pH減小

（2）能繼續(xù)進(jìn)行，因?yàn)镃uSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗�的電解反�?yīng)。

【解析】

試題分析：（1）①乙中c電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－→Cu，即c處為陰極，由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負(fù)極，N為正極。丙中電解液為K2SO4溶液，相當(dāng)于電解水，設(shè)電解水的質(zhì)量為x。由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有，100g×10%＝（100g－x）×10.47%，得x＝4.5g，故電解的水為0.25mol。由方程式2H2O2H2↑＋O2↑可知，電解2molH2O，轉(zhuǎn)移4mol電子，所以整個反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了0.5mol電子，而整個電路是串聯(lián)的，故每個燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是相等的。②甲中為NaOH溶液，相當(dāng)于電解水，陽極b處為陰離子OH－放電，即4OH－—4e－==2H2O＋O2↑。③轉(zhuǎn)移0.5mol電子，則生成O2為0.125mol，標(biāo)況下的體積為0.125mol×22.4L·mol－1＝2.8L。④Cu2＋＋2e－==Cu，轉(zhuǎn)移0.5mol電子，則生成的m（Cu）＝0.5/2mol×64g·mol－1＝16g。⑤甲中相當(dāng)于電解水，故NaOH的濃度增大，pH變大。乙中陰極為Cu2＋放電，陽極為OH－放電，所以H＋增多，故pH減小。丙中為電解水，對于K2SO4而言，其pH幾乎不變。（2）銅全部析出，可以繼續(xù)電解H2SO4溶液，有電解液即可電解。